نیلینگ چیست؟

نیلینگ یا میخکوبی  روش خلاقانه مهندسین استرالیایی بود که در حدود دهه 60 میلادی جهت پایدارسازی جدار تونل بکار گرفته شد. روش اجرای کار نیلینگ به این صورت است که ابتدا دیواره­ها رگلاژ می­شوند. سپس شبکه­های مش­های فولادی بوسیله میخ­های 50 سانتیمتری نصب می­شوند و روی آن به ضخامت حدود 10 تا 15 سانتیمتر بتن پاشی می­شود. مرحله بعد حفاری گمانه­ها و جا زدن میلگرد یا کابل است. در ادامه گمانه­ها با دوغاب سیمان تزریق شده و پس از گیرش دوغاب، هد نیل­ها بسته می­شود. بدین ترتیب نیروی رانش خاک از طریق مش و شات به هد نیل اعمال می شود و نیروی هد نیلها از طریق نیلها به توده خاک منتقل می­گردد. گویی رانش خاک از طریق سیستم نیلینگ به خود خاک مهار می­شود. نیلینگ یا میخکوبی بعدها توسط مهندسین آلمانی و فرانسوی در پایدارسازی ترانشه­ها گالری تونلها و کوله پلها به کار گرفته شد.
پس از آن استفاده از نیلینگ به طور گسترده در طرح‌های مختلف عمرانی نظیر تثبیت ترانشه‌های خط آهن و بزرگراه‌ها، ساخت سازه‌های نگهبان گودبرداری شده در مناطق شهری جهت احداث ساختمان‌های بلند مرتبه که شامل چندین طبقه در داخل زمین هستند و تثبیت شیب‌های زمین در برابر لغزش‌های احتمالی به کار بسته شد . نیلینگ دیواره‌ها به معنای تسلیح برجای خاک موجود با نصب میلگردهای فولادی نزدیک به هم (Nail) در یک سطح شیبدار با شیب ملایمی در حدود 10 تا 20 درجه در زیر سطح افق یا در محل گودبرداری و با اجرای از بالا به پایین می‌باشد. در این روش اجرایی، میخها (نیل ها) در هنگام بهره‌برداری تحت تنش‌های کششی قرار گرفته و پایداری دیوار را تامین می‌کنند. فلسفه اصلی روش نیلینگ برمبنای پایدارسازی گوه لغزش به وسیله نیل ها استوار است. به طوری­که در شکل زیر پیداست، سطح شکست و فروپاشی درخاک­های با دانه ­بندی مختلط به صورت گوه خواهد بود. لذا بوسیله میخ­ها (نیل ها) این گوه به حجم پشتی خاک دوخته می­شود و بر این اساس این گوه پایدار خواهد گردید. میلگردها معمولاً داخل گمانه‌هایی که در دیواره خاکی ایجاد شده و توسط دوغاب سیمان با هدف جلوگیری از خوردگی میلگردهاو همچنین انتقال مناسب­تر نیروها بین خاک و میلگرد پر می‌شوند، قرار می‌گیرند. این عملیات یک مقطع مسلح پایدار ایجاد می‌کند که توانایی نگهداری خاک پشت خود را دارد. این مسلح سازی به صورت Passiveعمل کرده و اثر خود را از طریق اندرکنش خاک- میلگرد حاصل از ایجاد تغییر شکل در خاک، اعمال می‌کند میخ­ها (نیل ها) غالباً در کشش عمل می‌کنند ولی در شرایط خاصی، عملکرد خمشی و برشی آنها نیز در نظر گرفته می‌شود.
اثر مسلح سازی برای بهبود پایداری با دو عملکرد زیر حاصل می‌شود:

1. افزایش نیروی قائم و در نتیجه مقاومت برشی در سطح لغزش، در خاکهای اصطکاکی.
2. کاهش نیروی رانشی در سطح لغزش در خاکهای اصطکاکی و چسبنده.

پس از نصب میلگردها، یک دیواره سطحی کم ضخامت که معمولاً شامل شاتکریت با تسلیح سبک می‌باشد، سطح دیواره شیروانی یا گود را می‌پوشاند. ضخامت دیواره شاتکریت شده نیز مابین 10 الی 15 سانتیمتر خواهد بود. هدف از اجرای این دیواره جلوگیری از فرسایش سطحی خاک، ایجاد سطح تمام شده مناسب­تر برای ساخت و سازهای احتمالی بعدی، ایجاد لایه محافظ و یکپارچه و در نتیجه پخش یکنواخت نیروی عکس العمل و افزایش بازدهی عملکرد سیستم خاک تحکیم یافته بویژه در بخش ­های نزدیک به دیواره گود می‌باشد.

 

                                                                              پایدارسازی گوه لغزش توسط میخ­کوبی

دیوارهای میخکوبی شده می‌توانند به دو صورت موقت یا دائمی اجرا شوند. میخ‌کوبی‌های موقت بسته به نوع خاک و طرح و اجرا دارای طول عمر سرویس کمتر از 18 ماه هستند. سازه‌های میخکوبی شده‌ی دائم طول عمر بیشتر از این مقدار دارند. چنانچه یک گودبرداری توسط دیوارهای میخکوبی شده‌ی موقت مسلح شود، اما به دلیل تأخیرات کارگاهی طول مدت ساخت بیشتر از 18 ماه طول بکشد، عوامل اجرایی موظف هستند از یک سیستم نگهداری دائمی برای تثبیت گودبرداری استفاده کنند. در این روش سوراخ‌هایی در داخل زمین حفاری شده و سپس میلگردهای فولادی در آن کارگذاشته شده و فضای خالی حفره را با دوغاب پر می‌کنند که در ادامه به بررسی هر یک از مراحل اجرای آن پرداخته می­شود.

کاربرد نیلینگ یا میخکوبی

روش­های مختلف پایدارسازی ترانشه­ها همواره با چالش­های مختلفی روبروست. از این بین نیلینگ یا میخکوبی بدلیل مزایای فنی و اقتصادی گزینه مطلوب اغلب کارفرمایان بخش راه و ساختمان می­باشد که بدون ایجاد معارض در محدوده پروژه، ضرایب اطمینان دیواره­های گودبرداری را به بهترین شکل تامین می­کند. به کارگیری دانش روز سیستم نیلینگ و پس­کشیدگی المان­های نیل این امکان را ایجاد کرد که تغییر مکان­های مجاور ساختمان­های فرسوده و معابر پرترافیک کاهش یابد. این فن آوری که اصطلاحاً انکراژ نامیده می­شود با بکارگیری استرند چند رشته بجای میلگرد در گمانه­ها به تنها گزینه پایدارسازی گودهای بالای 25متر تبدیل شده­است.

روش اجرای نیلینگ یا میخکوبی

روش پیشنهادی به منظور اجرای  نیلینگجهت پایدارسازی دیواره گودها معمولاً مشتمل بر 5 مرحله اصلی گودبرداری مقطعی، حفاری گمانه‌ها، نصب میلگرد تسلیح، تزریق دوغاب سیمان، بتن پاشی و نصب صفحه و مهره می‌باشد. پس از تکمیل مراحل اجرایی فوق برای گام اول گودبرداری، این مراحل برای گام­های بعدی گودبرداری تا رسیدن به رقوم کف گود مورد نظر، تکرار می‌گردد. این مراحل به طور شماتیک در شکل زیر نشان داده شده است.

   

خاکبرداری

گودبرداری اولیه تا عمقی صورت می‌پذیرد که دیواره‌ی گودبرداری شده بتواند در مدت کوتاهی بین 24 تا 48 ساعت پایداری خود را حفظ کند (آیین نامه). خاکبرداری می‌بایست به صورت مرحله به مرحله انجام شده و پس از انجام هر مرحله از خاکبرداری می‌بایست عملیات اجرای میخ­کوبی در آن مرحله صورت گیرد و پس از اتمام عملیات، خاکبرداری مرحله بعد انجام می‌پذیرد. عرض گودبرداری انجام شده حداقل باید به اندازه‌ای باشد که بتوان ابزارهای لازم را در محل مستقر کرد.
در هر مرحله خاکبرداری، عمق دیواره ایجاد شده بایستی پایداری لازم در حین اجرای میخ­کوبی را داشته باشد، اصولاً عمق گودبرداری جهت تامین کوتاه مدت پایداری 2 متر می‌باشد. البته با توجه به شرایط ژئوتکنیکی خاک ساختگاه ارتفاع مجاز خاکبرداری در هر مرحله تعیین می‌گردد. ارتفاع مجاز خاکبرداری بدون نیاز به مهاربندی را میتوان از طریق رابطه رانکین به­ صورت زیر محاسبه کرد:

که در آن:
 

C= چسبندگی خاک                                     Q= سربار گسترده کنار گود
K_a= ضریب فشار اکتیو                              H_max= حداکثر ارتفاع گود بدون نیاز به سازه نگهبان
γ= وزن مخصوص خاک                             F.S= ضریب اطمینان (معمولاً بین 1.5 تا 2)

حفاری

از آنجا که پیشرفت کار پایدارسازی در پروژه­های بزرگ در گرو اجرای حفاری می­ باشد سرپرستی بخش حفاری از اهمیت ویژه ای برخوردار است. انتخاب ماشین الات می ­بایست براساس طول گمانه­ ها، جنس خاک و شرایط آبهای زیرزمینی انتخاب گردد.

بدیهی است توان تولید هوای کمپرسور برای گمانه ­های بالای 15متر می­بایست بیشتر از گمانه­ های کوتاه باشد. همچنین در خاکهای درشت دانه که احتمال ریزش­های موضعی گمانه و فرار هوا وجود دارد این مسئله اهمیت دارد. قدرت و سرعت دوران دستگاه حفاری نیز می­بایست متناسب با جنس خاک انتخاب شود تا بالاترین راندمان حاصل گردد. توان حرکت دستگاه حفاری در خاکهای اشباع یا خاکهای دستی می بایست بیشتر از خاک های طبیعی و خشک در نظر گرفته شود. سایز چکش و سرمته نیز می­بایست متناسب با قطر گمانه مندرج در نقشه­ های اجرایی انتخاب شود. به جرات می­توان گفت تخصص و تعهد تیم حفاری مهمترین عامل در بهبود کیفیت حفاری است که علاوه بر تامین سرعت مطلوب حفاری باعث تسهیل جازدن میلگرد یا استرند می­ شود.

 

نصب میلگرد تسلیح و تزریق دوغاب سیمان

پس از حفاری گمانه تا عمق موردنظر، عملیات نصب میلگرد تسلیح صورت می‌پذیرد. عناصر تسلیح معمولاً شامل آرماتورهای فولادی می‌باشند و اغلب تو پر هستند اما می‌توان از میلگردهای توخالی نیز مطابق آیین‌نامه‌ی اجرایی وزارت راه آمریکا مربوط به میخکوبی با میلگردهای توخالی نیز استفاده کرد. به هر حال میلگردهای طراحی شده پس از حفاری درون گمانه قرار می‌گیرند. جهت آنکه راستای میلگردها دقیقاً در امتداد محور استوانه‌ی چال‌های حفر شده باشد از ابزاری به نام مرکزکننده (اسپیسر یا سنترالیزر) استفاده می‌شود. میلگردها در داخل مرکزکننده‌ها فرو رفته و سپس در داخل چال، جاگذاری می‌شوند. چنانچه شرایط خوردگی شدید باشد از پوشش اپوکسی مخصوصی جهت محاظت از میخ‌ها استفاده می‌شود. میلگردهای فولادی مسلح کننده مهم­ترین عنصر دیوارهای میخکوبی شده است. این المان‌ها در سوراخ‌هایی که از پیش حفاری شده قرار گرفته و سپس یک شیلنگ دوغاب ریزی به انتهای چال رفته و فضای خالی باقی مانده را از انتها تا ابتدای چال دوغاب ریزی می‌کند. شیب چال‌های حفر همانطور که پیش از این نیز گفته شد به مقدار ملایمی در پایین سطح افق قرار دارد. لذا دوغاب با نیروی وزن وارد شده بر آن به خوبی در حفره‌ها جا می‌گیرد. به چنین روشی، روش دوغاب ریزی ثقلی گفته می‌شود که جزء روش‌های متداول در میخ­کوبی به حساب می‌رود. دوغاب نقش اصلی انتقال تنش از زمین به میخ‌ها را ایفا می‌کند.
 مجموعه دستگاه تزریق از سه بخش میکسر اولیه، ثانویه و پمپ تزریق تشکیل می‌گردد. پس از اختلاط آب و سیمان به نسبت مشخص در میکسرها، دوغاب سیمان از طریق شیلنگ‌های رفت و برگشت به درون گمانه حفر شده تزریق می‌گردد. بسته به شرایط این تزریق می‌تواند در فشارهای مختلفی صورت پذیرد. شکل زیر نمونه‌ای از روند نصب مسلح کننده را نشان می‌دهد.

      

شاتکریت دیواره، نصب صفحه و مهره

پس از اتمام عملیات تزریق، سطح دیواره جهت جلوگیری از فرسایش و همچنین حفظ یکپارچگی بیشتر در عملکرد میخ­ها، توسط یک لایه بتن‌پاشی شده shotceret پوشانده می‌شود. پوشش نوعی اتصال سازه‌ای در سیستم ایجاد می‌کند و در میخ­کوبی­ ها دو نوع پوشش وجود دارد 1- پوشش موقت 2- پوشش دائمی. پوشش موقت نقش سطحی را ایفا می‌کند که اجزای سازه‌ای میخ­کوبی را به یکدیگر متصل می‌نماید. همچنین نوارهای ژئوکامپوزیتی قبل از آنکه پوشش موقت اجرا شود در سطح گودبرداری کار گذاشته می‌شود تا زه­ آب داخل خاک را هدایت کرده و از نفوذ آن به داخل پوشش ممانعت به عمل آورد (شکل زیر). همچنین پس از بتن‌پاشی موقت جهت اتصال کامل سر میخها به دیواره و همین­طور جلوگیری از بروز برش پانچ در دیواره و در صورت نیاز تنش‌دهی به میخ­ها، یک صفحه فلزی به عنوان سر نیل بر روی دیواره قرار گرفته و توسط یک مهره به آرماتور درون گمانه متصل می‌شود پوشش دایمی بعد از آنکه میخ‌ها نصب و پوشش موقت شکل گرفت، اجرا می‌شود. ضخامت این پوشش کم بوده و غالباً به 10 تا 15 سانتیمتر محدود می‌شود.

 

                                                             

                                      

خصوصیات روش نیلینگ یا میخکوبی 

همانطور که پیشتر گفته شد مهمترین مزیت روش نیلینگ یا میخکوبی، تامین پایداری بدون ایجاد مزاحمت برای مراحل بعدی عملیات عمرانی است. همچنین امکان اجرای پایدارسازی همزمان با عملیات خاکی از دیگر مزایای نیلینگ می­باشد. بعلاوه بدلیل ایجاد سطح بتنی روی خاک ترانشه، از هوازدگی و ریزشهای موضعی جلوگیری می­کند.
خوشبختانه نظر به استقبال بینظیر سرمایه گذاران بخش ساختمان از این روش پایدارسازی دانش نیلینگ (میخکوبی) در بین شرکتهای مشاور، پیمانکار، تامین کنندگان مصالح و ماشین آلات نهادینه شده و رکوردهای بینظیری به لحاظ عمق و ابعاد در عرصه بین المللی به ثبت رسیده است.

مزایای روش نیلینگ یا میخ کوبی

امکان اجرا در فضای محدود
امکان تقویت طرح در حین اجرا
حداکثر بهره وری از فضای موجود در مراحل بعدی عملیات ساختمانی
اجرای همزمان گودبرداری و پایدارسازی

معایب روش نیلینگ یا میخ کوبی

1. نیاز به اخذ رضایت از همسایه ها
2. آلودگی صوتی ماشین آلات
   

روش های گود برداری

در هنگام انجام عملیات گودبرداری در یک منطقه، برای جلوگیری از وقوع گسیختگی در دیواره گود و برای کنترل تغییر شکل های ایجاد شونده در اطراف گود برداری، باید با اتخاذ تدابیری جبهه گود را مورد محافظت قرار داد.
اگر موقعیت محل بگونه ای باشد که می توان دیواره گود را با شیب مطمئن خاکبرداری کرد، این روش یک روش مناسب و ارزان برای محافظت از گود خواهد بود ولی اگر چنین امکانی وجود نداشته باشد، یعنی محیط اطراف گود محدود و بسته باشد، باید بسته به ابعاد گودبرداری نوع خاک و وضعیت آب زیر زمینی، یک سازه نگهبان مناسب را انتخاب و اجرا کرد.

• انواع گود از نظر ابعاد وعمق

در حالت کلی گود بردای ها را از نظر ابعاد و عمق می توان به دو گروه تقسیم کرد:

الف ‍- گود های باز : گود هایی هستند که در آنها عرض گود از عمق آن بیشتر است.
ب – گود ترانشه ای : طبق تعریف یک ترانشه گودی است که در آن عمق گود از عرض آن در کف بیشتر است.

• انواع گود از نظر پایداری دیواره

در این نوع خاک ها می توان از روش های تحلیلی رانکین، کولمب، تعادل در حد بالا، تعادل در حد پایین، کمان دایره، ترزاقی و. .. استفاده کرد. از نظر پایداری دیواره گودها را می توان به دو دسته تقسیم کرد :
الف – گود های مهار بندی نشده
ب – گود های مهار شده
در این نوع خاک ها می توان از روش های تحلیلی رانکین، کولمب، تعادل در حد بالا، تعادل در حد پایین، کمان دایره، ترزاقی و. .. استفاده کرد. از نظر پایداری دیواره گودها را می توان به دو دسته تقسیم کرد :

الف – گود های مهار بندی نشده
ب – گود های مهار شده

اجرای سازه نگهبان گود در دو مرحله مختلف انجام می گیرد. در مرحله اول پیش از آغاز هر گونه عملیات گودبرداری دیوار نگهبان اجرا می شود و سپس در مرحله دوم با شروع خاکبرداری و پیشرفت آن، در ترازهای از قبل تعیین شده مهار های لازم نصب می شوند. ‌

1) گودبرداری های مهار نشده

1-1) گودبرداری با دیواره قائم:

گودبرداری با دیواره قائم فقط در عمق های کم و برای خاک های چسبنده امکان پذیر است.

1-2) گودبرداری با دیواره مایل:

معمولاً در گودبرداری های با عمق کم تا متوسط، می توان جبهه گود را بصورت مهارنشده و شیب دار (درصورت امکان) اجراکرد. دریک گود مهارنشده، پارامترهای عمق، شیب دیواره و همچنین وضعیت آب زیرزمینی از عوامل کنترل کننده پایداری کلی سیستم خاک و تغییر شکل های ایجاد شده در آن می باشند. بسته به نوع خاکی که در آن عملیات خاکبرداری اجرا می شود، میزان تأثیر و نقش این سه عامل کنترلی نیز تغییر می کند.

در عمل برای انتخاب شیب مطمئن خاک برداری می توان از ضوابط مطرح شده در آیین نامه های گودبرداری نظیر آیین نامه Office security & Health Administration ( اداره امنیت و سلامتی در آمریکا )، آیین نامه استرالیا و سایر آیین نامه های معتبر گودبرداری در دنیا استفاده کرد.

2)گودبرداری های مهار شده

در طول انجام یک عملیات گودبرداری، جلوگیری از ریزش و تغییرشکل های جانبی جبهه گود از اهمیت بسیاری برخوردار است. در مواقعی که به دلیل محدودیت های محل، نظیر بسته بودن فضای اطراف منطقه گودبرداری، نمی توان دیواره گود را به صورت شیبدار خاک برداری کرد، تنها راه حل اصولی برای اجرای مطمئن گود استفاده از یک سازه نگهبان می باشد.یک سازه نگهبان گود معمولاً در دو مرحله مختلف، یکی پیش از آغاز عملیات خاکبرداری ( بخش اصلی )، و دیگری در حین گودبرداری ( بخش مکمل ) اجرا می شود. به عبارتی با پیشروی عملیات گودبرداری به تدریج فشار ناشی از خاک بر روی سازه اصلی ( دیوارنگهبان ) افزایش می یابد و لازم است سازههای مکمل که همان مهارها می باشند نصب شوند.

2-1) گودبرداری های مهاربندی شده و انواع سازه های نگهبان

۲-۱-۱- دیوارهای ساخته شده ازپایه های نگهبان وتخته بندی (دیواربرلینی)

سیستم پایه های نگهبان وتخته بندی یک روش مناسب برای محافظت از دیواره گودبرداری می‌باشد. روش اجرای دیوار در این سیستم به این صورت است که قبل ازشروع گودبرداری مقاطع نیمرخ های فولادی در فواصل ۲ تا ۳ متری به داخل خاک کوبیده شده وسپس در طی عملیات خاکبرداری برای کنترل حرکات جانبی دیوار و ممانعت از ریزش خاک به داخل گود، الوارهای چوبی به صورت افقی دربین این پایه هاقرارداده می شود.

۲-۱-۲- دیوارهای سپری

سپرها اجزاء نازک و انعطاف پذیری هستند که همچون شمع در زمین کوبیده می شوند و از کنار هم قرارگرفتن آنها یک دیوار نازک وانعطاف پذیربوجود می آید.معمولاًدیوارهای سپری از جنس چوب یا فولاد انتخاب می شوند ولی در مواقعی که در محیط های ساحلی استفاده می شوند برای غلبه بر مشکل فرسایش و پوسیدگی ازسپرهای بتنی پیش ساخته، فولادهای مخصوص و یا حتی الوارهای چوبی کرئوزوت زده شده نیز می توان استفاده کرد.

۲-۱-۳ – دیوارهای بتنی

این روش از دهه ۱۹۲۰ شکل گرفت و بسته به شرایط پروژه های مختلف تغییراتی در نحوه اجرا و اجزای سازه ای آن پدید آمد.این دیوارها که به جدار زمینی هم معروفند سه نقش اساسی ایفا می کنند.

۱ ) ناتراوا کردن زمین                    ۲ ) سازه نگهبان برای گود                                   ۳ ) باربری قائم

بعلت کم بودن ضخامت دیوار در مقایسه با ارتفاع دیوارهای جدا کننده این دیوارها هم جزء المان های انعطاف پذیر به شمار می آیند. هر چند کاربرد سپر ها و دیوارهای جدا کننده بهم نزدیک می باشد ولی از حدود ۵۰ سال پیش مزایای بیشتر دیوار جدا کننده باعث شده است که از سپرها کمتر استفاده گردد.

ویژگی عمده سیستم دیوار بتنی آن است که می تواند به عنوان یک حصار آب بند مورد استفاده قرار گیرد. برخلاف دیوار سپری که در اجرای آن، کوبیدن سپر باعث ایجاد دست خوردگی شدید در خاک می شود و یا دردیوار برلینی که مسئله ریزش دیواره همواره درآن مطرح می‌باشد، روش اجرای دیوار بتنی طوری است که با حداقل دست خوردگی و ریزش خاک همراه می باشد.

۲-۱-۴ – دیوارهای ساخته شده از مجموعه شمع های در جا

در اجرای این سیستم در پیرامون زمینی که قرار است گودبرداری شود شمع های بتنی درجا، در فواصل معین از هم اجرا می شوند و سپس عملیات گود برداری و حفاری انجام می شود. در حقیقت شمع های اجرا شده فشار جانبی خاک را همانند یک تیر کنسول تحمل می کنند. طول گیرداری لازم برای شمع ها در حدود ۳/۰ ارتفاع گود می باشد.

یکی از مزیت های سیستم فوق، بالا بودن سرعت عملیات اجرایی در آن است. طبیعی است که با افزایش ارتفاع گود، فواصل بین شمع ها کمتر شده و قطر مورد نیاز آنها بیشتر می گردد. با توجه به مطالعات صورت گرفته پیشنهاد شده است که از این روش برای گود برداری های با عمق حداکثر ۵ متر استفاده شود.سختی دیوار نگهبان در مقدار تغییر شکل های و توزیع فشار پشت دیوار تأثیر فراوانی دارد.

۲-۱- ۵ – جدار زمین با روش بالا به پایین

این روش حدود ۲۰ سال است بطور موفقیت آمیزی در پروژه های مهم و بزرگ در سرتا سر دنیا اجراشده است. مراحل اجرا بدین شکل است که ابتدا مشابه دیوارهای جدا کننده، دیوار بتنی با ضخامت کم ( نسبت به ارتفاع گود ) ساخته می شود، سپس در محل ستونها چاههایی حفر می شود و پی ستونها بصورت شمع اجرا می گردد. ستونهای اصلی ساختمان در آن کار گذاشته می شود و سپس تا زیر سقف زیر زمین اول گودبرداری شده و تیر ریزی و دال کف آن بطور کامل اجرا می‌شود. در مرحله بعدی تا زیرسقف زیرزمین دوم نیز اجرا می گردد وبه همین ترتیب در ضمن اینکه خاکبرداری صورت می گیرد طبقات زیر زمین نیز ساخته می شود و حتی همزمان طبقات بالای سطح زمین را نیز می توان اجرا کرد.

اصول گودبرداری و ایمنی گود

گودبرداری یکی از کارهای پیچیده و خطرناک مهندسی به شمار می رود که به منظور حفظ جان انسان های داخل و خارج از گود، ساختمان های مجاور و فراهم آوردن شرایط ایمن و مطمئن جهت انجام کار می بایستی دیواره های آن بوسیله سازه های نگهبان مهاربندی و پایدار سازی شود.

سازه های نگهبان انواع مختلفی دارد که با توجه به نوع خاک، عمق گودبرداری و حساسیت ساختمان های مجاور گود انتخاب و توسط افراد دست اندر کار پروژه های گودبرداری ساختمانی که هریک وظایف و مسئولیت های مشخصی دارند اجرا و توسط اشخاص و سازمان های ذیربط نظارت می شود. اجرای عملیات گودبرداری نیازمند بکارگیری تمهیداتی در حین، قبل و بعد از انجام کار می باشد که بکارگیری آنها می تواند از بروز حوادث گودبرداری جلوگیری کند.

تعاریف گودبرداری

گودبرداری یکی از فعالیتهای عمرانی است که به منظورهای مختلف مثل تخریب و گودبرداری یک ساختمان فرسوده برای ساخت مجدد، رسیدن به تراز بکر، حفاظت فوندانسیون ها در برابر یخبندان، احداث کانالها، مخازن زیر زمینی و احداث پارکینگ انجام میشود. گودبرداری به هر گونه حفاری و خاکبرداری در تراز پایین تر از سطح طبیعی زمین یا در تراز پایین تر از زیر پی ساختمان مجاور اطلاق می شود.

انواع گودبرداری

گودبرداری ها به دو گروه کلی حفاظت شده یا مهاربندی شده و حفاظت نشده یا مهاربندی نشده تقسیم می شوند. باید توجه داشت در گودبرداری های حفاظت نشده یا مهاربندی نشده پایداری شیب ها یا جداره های قائم گودبرداری ها در خاک های چسبنده بدون هیچ گونه مهاربندی توسط شرایط مکانیکی خاک تامین می شوند.

اهداف اصلی ایمن سازی گودبرداری

1- حفظ جان انسان های داخل و خارج از گود

2- حفظ اموال داخل و خارج از گود

3- فراهم آوردن شرایط ایمن و مطمئن برای اجرای کار

مسائل ایمنی ساختگاه پروژه قبل از گودبرداری

قبل از انجام گودبرداری باید موارد مختلفی را در ساختگاه بررسی کرد که این بررسی ها به شرح ذیل است :

1- قبل از تخریب ساختمان ساختگاه پروژه چگونگی اتصال ساختمان های مجاور به ساختمان ساختگاه مورد بررسی قرارگرفته و دیوار های مشترک مرزی، مکان و نحوه ی اتصال دیوار های مرزی به هم، تیر ها یا سقف های مشترک دو ساختمان مجاور، وجود بازشو ها و نعل درگاه ها و لوله های دودکش یا داکت های تأسیساتی واقع دردیوار های مرزی، نوع مصالح، فرسودگی و وجود ترک ها در دیوار ساختمان مجاور مورد شناسایی قرارگیرد.

2- با ساخت سقف های ایمن با استفاده از داربست های فلزی که بر روی آن به کمک توری های مناسب پوشیده شده، قبل از تخریب ساختمان ساختگاه، ایمنی کافی را در برابر سقوط احتمالی اجسام و مصالح برسقف، دیوار، حیاط و معابر مجاور ساختگاه ایجاد نمود.

3- قبل از انجام عملیات تخریب در ساختگاه پروژه، چاه های فاضلاب موجود درآن را شناسایی و آنها را با مواد مناسب پر نمود. چنانچه عمق این چاه ها بیش ازعمق گودبرداری ساختگاه باشد لازم است این چاه ها با مصالح بتن کم مایه یا بتن غوطه ای، حداقل تا 50 سانتی متر بالاتر از تراز کف گودبرداری پرگردد و سپس روی آن با مواد مناسب دیگر تا سطح زمین پر شود. محل این چاه ها باید در نقشه های نهایی سازه نگهبان ترسیم و به عنوان بخشی از شرایط، در طراحی شرایط ایمنی گودبرداری لحاظ گردد.

4- انتخاب روش تخریب باید با دقت انجام پذیرفته و عملیات تخریب ساختمان ساختگاه پروژه تحت نظارت مهندس ناظر انجام پذیرد. باید در انتخاب ابزارها و تجهیزات تخریب دقت لازم به عمل آید تا در هنگام تخریب بر ساختمان مجاور نیروهای دینامیکی و استاتیکی قائم یا جانبی وارد نگردد. خصوصاً لازم به ذکر است دیوارهای هم مرز با ساختمان مجاور با روش ها و ابزار های بدون ضربه تخریب و برداشته شود.

5- قبل از انجام عملیات تخریب در ساختگاه ضروری است انشعابات تأسیسات مکانیکی و برقی موجود در آن با کسب مجوز از مراجع ذیربط و با نظارت کارشناس فنی مربوطه قطع گردد.

6- عوامل فنی مسئول در پروژه خصوصاً مجری و مهندس ناظر نسبت به مراحل مختلف گودبرداری و چگونگی ساخت عناصر پیش ساخته و درجا کاملاً توجیه گردیده و هماهنگی لازم بین مهندسین مجری، ناظر و مهندس طراح برای مقابله با مسائل پیش بینی شده و پیش بینی نشده به عمل آید.

مسائل ایمنی ساختمانهای مجاور قبل از گودبرداری

قبل از انجام گودبرداری باید موارد ذیل با ایجاد هماهنگی لازم با مالکین یا ساکنین ساختمان های مجاور بررسی و انجام پذیرد.

1- هشدار های کافی درخصوص خطرات ناشی از تخریب به ساکنین ساختمان های مجاور داده شود و تمهیدات لازم درخصوص عدم سکونت درفواصل نزدیک مرز گودبرداری را بر ایشان فراهم نمود. حتی المقدور مکان دیگری را برای سکونت ساکنین ساختمان های مجاور پیش بینی و آنجا را خالی از سکنه نمود. همچنین لوازم و وسایل ارزشمند و سنگین را تخلیه یا به قسمت های دیگر ساختمان که فاصله کافی از مرز گودبرداری دارد منتقل گردد.

2- در ساختمان های مجاور بررسی های لازم درخصوص احتمال نشست، ایجاد ترک، حرکت دیوار های مرزی، تغییرشکل چارچوب درها و پنجره ها و یا ریزش سقف به عمل آید و در صورت نیاز دیوار های جدید از سمت داخل ساختمان درکنار دیوار مرزی، مقاوم سازی دیوار از طریق اجرای دیوار بتن مسلح و پلاستر سیمانی، اجرای دیوار پرکننده در بازشو های دیوار مرزی، بندکشی دیوار های مرزی و نصب شمع های مناسب زیر تیر های سقف در مکان های مناسب در داخل ساختمان مجاور به اجرا در آید.

3- باکسب مجوز از مراجع ذیربط تابلو های هشداردهنده لازم برای عدم عبور عابرین و عدم پارک یا عبور خودرو در اطراف محوطه گودبرداری را در مکان های مناسب نصب کرد. حصارکشی مناسب با وزن کم در اطراف دیواره گودبرداری در فواصل مناسب ایجاد شود و حتی المقدور دیوارهای سنگین اطراف گود را قبل از گودبرداری تخریب کرد.

4- قبل از انجام گودبرداری باید حتی المقدور کلیه چاه های فاضلاب واقع درساختمان های مجاور شناسایی گردد. چنانچه فاصله چاه های موجود از مرز گودبرداری کمتر از عمق نهایی گودبرداری است و تراز آب چاه ها بالاتر از تراز نهایی کف گودبرداری است ، نسبت به تخلیه چاه و جلوگیری از ریختن مجدد آب به درون آن ها اقدام نمود. چاه های فاضلاب واقع در این فاصله باید با مصالح مناسب پر و در فاصله دورتر چاه های جدید حفر و مسیر لوله های فاضلاب منتهی به چاه های پر شده مسدود و سیستم جدید انتقال فاضلاب اجرا و فاضلاب به چاه های جدید منتقل شود.

5- کانال ها، جداول، آبرو ها و تأسیسات انتقال آب و فاضلاب کنار معابر مجاور گودبرداری شناسایی و چنانچه احتمال ریزش آب به درون دیوار گودبرداری وجود دارد با ایجاد عایق مناسب آب بند گردند.

6- باغچه های ساختمان مجاور شناسایی و راهکار مناسب برای جلوگیری از آبیاری غرقابی آن ها پیدا گردد.

7- مسیر عبور کلیه شریانهای حیاتی از قبیل خط گاز، آب، برق فشارقوی یا ضعیف، تلفن، فیبر نوری و اینترنت و ... و مسیرعبور آن در معابر مجاور گودبرداری با استعلام از مراجع ذیربط، شناسایی و چنانچه از مجاور مرز گودبرداری عبور می نمایند احتیاط های ایمنی مضاعفی را پیش بینی نمود.

8- قبل ازهرگونه تخریب و گودبرداری، ساختمان های مجاور را در برابر خطرات مالی و جانی و مسئولیت مدنی و شخص ثالث و . . . بیمه نمود.

مسائل ایمنی کارگاه درحین گودبرداری

در هنگام گودبرداری باید موارد ایمنی ذیل به مورد اجرا در آید:

1- تخریب و گودبرداری تحت نظارت مهندس ناظر یا دستگاه نظارت ، توسط مجری ذیصلاح صورت پذیرد.

2- در همه حال شخصی جهت بررسی وضعیت ایمنی موجود و مراقبت دائم از دیواره گودبرداری و اعلام هشدار به کارگران جهت فرار از خطر، پناه گرفتن و یا هرگونه عکس العمل مورد نیاز گمارده شود. حتی المقدور درکارگاه سیستم آژیر مناسبی جهت اعلام خطر و هشدار به کارگران و ساکنین ساختمان های مجاور نصب گردد.

3- بطور روزانه آمار کارگران کارگاه به صورت دقیق با مشخصات سجلی ، آدرس و تلفن تماس در دفاتر مخصوص ثبت گردد.

4- درحین گودبرداری باید روش های مرحله ای طراحی شده عیناً اجرا گردد درهیچ مرحله ای از گودبرداری و اجرای سازه نگهبان نباید دیواره گودبرداری برای مدت زمان طولانی رها گردد و سرعت پی درپی مراحل انجام کار باید حفظ گردد.

5- گودبرداری به صورت مرحله ای به شکلی که در نقشه های اجرایی آمده با استفاده از ماشین آلات مخصوص یا روش دستی انجام پذیرد.

 6- درهنگام گودبرداری و نصب سازه و پس از آن باید بطور مداوم ساختمان های مجاور و معابر اطراف مورد بازرسی قرارگیرد. ایجاد ترک یا افزایش ابعاد آن در دیواره، سقف و کف ساختمان های مجاور و معابر اطراف و تحت فشار قرارگرفتن یا رهایی از پیش فشار های درب ها و چهارچوب ها ، شکستن یا ترک برداشتن شیشه ها ، نشست یا تورم خاک ، موزاییک یا کف پوش روی زمین ، دیوار یا سقف ، ایجاد صدا های شکستگی عناصر سازه ای و غیرسازه ای ساختمان مجاور گودبرداری ممکن است به دلیل حرکت زمین باشد. درچنین مواردی باید مسأله به فوریت مورد بررسی قرارگیرد. ضعف عناصری از سازه نگهبان که می تواند در بروز این مسأله مؤثر باشد را شناسایی و نسبت به تقویت سازه نگهبان از طریق تقویت آن عناصر یا اضافه نمودن عناصر جدید اقدام نمود.

7- چنانچه رنگ خاک بخشی از دیواره گودبرداری تیره تر از رنگ بقیه خاک ساختگاه باشد، می تواند نشان دهنده وجود حفره ها یا چاه های فاضلاب درحوالی مرز گودبرداری باشد و احتمال ایجاد عدم پایداری درآن نواحی بیشتر خواهد بود. لذا بسته به نوع پدیده مشاهده شده باید راهکار های پایدارسازی تکمیلی برای آن ناحیه درنظر گرفت.

8- چنانچه درطول مدت زمان گودبرداری یا پس از آن درصد رطوبت قسمتی از دیواره ی گود افزایش یابد یا آب از بخشی از دیوار به داخل گود فرو ریزد نشان دهنده وجود منبعی است که عامل ایجاد این رطوبت بوده است. احتمالاً وجود چاه های جذبی ، نشت آب از شبکه ی آب یا فاضلاب ، وجود باغچه های درحال آبیاری یا عبور آب های زیرزمینی از میان لایه های درشت دانه بوده که به نحوی به منبع آب مرتبط است. دراین صورت احتمال کاهش پایداری دیواره ی گود زیاد است و باید راهکار های مناسب درحذف منبع ایجاد رطوبت به کار رود و افزایش فوری ظرفیت سازه نگهبان بطور موضعی در همان ناحیه در دستورکار قرارگیرد.

9- چنانچه در هنگام نصب سازه نگهبان یا پس از آن یکی از عناصر سازه ای مانند یک دیوار، مهار پشت بند، تیر، ستون ، شالوده ستون ها یا شالوده تأمین کننده نیرو های فشار مقاوم و یا عناصر افقی کاهش دهنده طول کمانش جانبی پشت بند ها به حالت حدی یا کمانش یا گسیختگی خود برسد ، نشان دهنده اعمال نیرو های بیش از ظرفیت سازه نگهبان است که دراین موارد باید سریعاً مسأله را بررسی و تقویت سازه نگهبان به مورد اجرا قرار گیرد.

10- از استقرار اتاقک ، کانکس ، محل سکونت یا استراحت نگهبان یا کارگران و یا انبار مصالح در مجاور گودبرداری اجتناب و برای این موارد مکانی که دارای فاصله مناسب از مرز گودبرداری است در نظر گرفته شود.

11- سیستم روشنایی کامل برای مکان گودبرداری ساختگاه تأمین شود و در شب کلیه قسمتهای کارگاه با نور کافی روشن گردد به نحوی که خرابی احتمالی هر قسمت از سازه نگهبان یا دیواره گودبرداری را بتوان از بیرون گود به خوبی مشاهده نمود.

12- یک خودرو مجهز به لوازم کمک های اولیه در محل پروژه آماده باشد تا بتوان در صورت بروز سانحه نسبت به مداوای مصدومین یا انتقال آنان به مراکز درمانی اقدام نمود.

13- حتی الامکان در زمان شب و هنگام بارندگی از خاکبرداری در مجاور مرز گودبرداری خودداری گردد. در صورتی که خاکبرداری در چنین مواردی الزام است ، خاکبرداری در حضور و نظارت مهندس ناظر انجام گیرد.

14- عملیات جوشکاری ، ساخت و نصب سازه نگهبان توسط کارگران دارای مهارت فنی انجام پذیرد. همواره حتی پس از اتمام اجرای سازه نگهبان ، تعدادی کارگر دارای مهارت فنی آماده کار و مجهز به کلیه تجهیزات مورد نیاز جهت نصب یا تقویت عناصر سازه نگهبان در دسترس باشند.

15- در مواقع بارندگی چنانچه بخشی از دیواره گود در معرض بارندگی قرار داشته و دیوار توکار سازه نگهبان در آن قسمت تکمیل نشده باشد ضروری است با پوشش آب بند پلاستیکی مناسب تا کف گود تا قسمتی که از نفوذ آب به دیوار و پای آن جلوگیری نماید پوشانده شود.

16- هنگامی که گودبرداری و ساخت سازه نگهبان در تراز زیرسطح آب زیرزمینی مدنظر است باید روش های گودبرداری و ساخت سازه نگهبان را متناسب با وضعیت و با در نظرگرفتن روش های زهکشی و پایین انداختن تراز آب ، شمع کوبی ، سپرکوبی و ... اقدام نمود. حتی المقدور باید از روش های اجرای دیوار درجا در چنین مواردی صرف نظر نمود. دراینگونه موارد سریعاً افراد ساکن در ساختمان ها باید ساختمان را تخلیه و در اولین فرصت با در نظر گرفتن کلیه جوانب احتیاط لوازم ارزشمند و اثاثیه سنگین از نقاط نزدیک به مرز گودبرداری دور گردد.

خطرات موجود در حفاری و گودبرداری

1- ریزش دیواره ها و سقوط آوار ( مهمترین و پرریسک ترین خطر در محیط های حفاری و گودبرداری می باشد )

2- خفگی ناشی از کمبود اکسیژن

3- خطرات ناشی از برخورد و ایجاد صدمات به تأسیسات زیر زمینی همانند گاز، برق ،آب و ...

4- مسمومیت ناشی از استنشاق بخارات و گازهای سمی

5- سقوط از ارتفاع

گود برداری چیست...؟

در یک تعریف کلی گود برداری در مناطق باز ، یعنی پایین رفتن از سطح زمین و در مناطق مسکونی ، یعنی پایین رفتن از زیر تراز پی خانه های همجوار.
بنا به تعریف مهندسی نیز، به هرگونه حفاری و خاکبرداری در تراز پایین تر از سطح زمین یا تراز پایین تر از زیر پی ساختمان مجاور گودبرداری گفته می شود.

امروزه به دلیل افزایش روز افزون احداث سازه های بلند و نیاز به پارکینگ در طبقات پایین تر از سطح زمین در این ساختمان ها ، تعداد گود برداری ها به خصوص گود برداری های عمیق و نیمه عمیق رو به افزایش است.

گودبرداری به چند منظور انجام می‌شود، که از دلایل اصلی آن می‌توان به رسیدن عمق و خاک سفت (خاک بکر) اشاره کرد، همچنین گودبرداری در زمین های انجام  می شود که باید تمام یا قسمتی از ساختمان پایین تر از سطح طبیعی زمین احداث شود که گاهی ممکن است عمق گودبرداری بنابر جنس زمین به چندین متر برسد .
قبل از گود برداری باید به مطالب زیر توجه کرد :
ـ اگر عمق خاک برداری بیش از 120 سانتی متر باشد باید دیوارهای مجاور را مستحکم کرد.
ـ برای جلو گیری از بروز خطرها نظیر پرتاب سنگ و سقوط آزاد و … باید اطراف محل اطراف محل حفاری را حصار کشی کرد.
ـ در گود هایی که عمق آنها بیش از 1 متر است نباید کارگر در محل کار به تنهایی گمارده شود .
ـ هنگامی که گود برداری در مجاورت خطوط راه آهن و بزرگراهها یا مراکزی که تولید ارتعاش می کنند انجام گیرد، باید تدابیر احتیاطی برای جلوگیری از ریزش به عمل آید.
ـ مصا لح حاصل از گو دبرداری نباید در پیاده روها انباشته شوند .
ـ معابر عمومی مجاور گود برداری باید دارای نرده و حفاظ مطمئنی باشند .
ـ درحفاری های عمیق باید هنگام روز از پرچم قرمز و شب ها به وسیله چراغ های خطر عابرین و رانندگان را متوجه ساخت.

تماس با ما

قنبری

09123052891

09123717549

09391241192