گودبرداری
گودبرداری ساختمان؛ از مهم‌ترین و پیچیده‌ترین انواع عملیات خاکی
یکی از اولین فعالیت‌های عمرانی برای ساخت سازه‌های جدید، گودبرداری است. این عملیات را می‌توان یکی از پیچیده‌ترین، حساس‌ترین و خطرناک‌ترین انواع عملیات مهندسی دانست که باید با توسط یک مجری کاملا متخصص و مجرب انجام شود. گودبرداری ساختمان عموما با هدف احداث یک سازه جدید انجام می‌شود. در برخی موارد در محل پروژه یک سازه قدیمی وجود داشته که در این صورت به تخریب ساختمان نیاز است و در غیر این صورت تنها باید عملیات حفاری و خاکبرداری را در کنار گودبرداری انجام داد. برخی گودبرداری‌ها بسیار عمیق بوده و برخی دیگر سطحی هستند. در این صفحه از وب‌سایت مجموعه تهران پی گستر، با تمام نکات مربوط به این عملیات پیچیده مهندسی آشنا می‌شویم.
گودبرداری ساختمان چیست و چه مراحلی دارد؟
به هر نوع عملیات عمرانی که طی آن با هدف ساخت سازه جدید، حفاری و خاکبرداری از سطح زمین انجام شود، گودبرداری ساختمان می‌گویند. در برخی موارد، به این عملیات، عملیات پی‌کنی نیز گفته می‌شود. چرا که عموما هدف از گودبرداری، ایجاد عمق و بستر مناسب برای ساخت پی ساختمان است. باید اشاره کرد که این عملیات باید تحت نظر مهندسین ناظر و مسئول فنی خاکبرداری و حفاری انجام شود. چرا که کوچک‌ترین خطا در محاسبات و اجرای عملیات می‌تواند منجر به بروز خسارات مالی و جانی جبران‌ناپذیری شود. در ادامه با مراحل گودبرداری ساختمان آشنا می‌شویم.
برنامه‌ریزی، دریافت مجوزها و رعایت نکات ایمنی
قبل از این که عملیات گودبرداری ساختمان شروع شود، مجری باید برخی اقدامات اولیه را انجام دهد. برای مثال یکی از اقدامات مهم در این زمینه، برنامه‌ریزی برای شروع، انجام و پایان عملیات گودبرداری است. چرا که این عملیات نباید مدت زیادی طول بکشد و گود ساختمان باید در سریع‌ترین زمان ممکن بسته شود. از طرف دیگر دریافت مجوزهای لازم با طرح نقشه و انتخاب روش گودبرداری نیز باید انجام شود. رعایت نکات ایمنی قبل از شروع گودبرداری مانند بررسی انشعابات و تاسیسات زیرزمینی نیز یکی دیگر از اقدامات اولیه برای شروع عملیات گودبرداری است.
مشخص کردن ابعاد گود
بعد از انجام اقدامات اولیه، حال نوبت آن است که عملیات گودبرداری وارد یک فاز جدید شود. در این مرحله و بعد از طرح نقشه گودبرداری توسط عوامل اجرایی و مهندسی، محدوده گودبرداری باید با استفاده از گچ‌ریزی مشخص شود. این کار از این جهت اهمیت دارد که در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی، زمین‌های مجاور خالی بوده و با انجام این کار می‌توان از ورود فونداسیون به ملک مجاور جلوگیری کرد. این کار علاوه‌بر داشتن مشکلات حقوقی، باعث افزایش زمان و هزینه عملیات نیز خواهد شد. گچ‌ریزی برای مشخص کردن جانمایی گودبرداری باید توسط عوامل فنی و مطابق با نقشه انجام شود.
مشخص کردن تراز کف گود و تراز صفر – صفر
هدف از گودبرداری، رسیدن به یک تراز مشخص برای پی‌ریزی ساختمان است. به همین خاطر تعیین تراز کف گود و تراز صفر – صفر یکی از مهم‌ترین مراحل اجرای این عملیات است. در بسیاری از پروژه‌ها، مجریان به این مرحله اهمیت نمی‌دهند و این کار باعث گودبرداری بیشتر یا کم‌تر از تراز مشخص شده در نقشه‌ها می‌شود. در نتیجه این امر باید هزینه و زمان بیشتری را صرف پر کردن یا برداشت مجدد گود کرد که با خطراتی نیز برای دیواره گود همراه است. از طرف دیگر نرسیدن به تراز مشخص می‌تواند باعث بازماندن بیشتر از حد مجاز گود شود که مشکلاتی مانند بارش باران و هوازدگی همراه دارد. با تعیین تراز صفر – صفر در این مرحله، تا اتمام کار تمام ترازهای ارتفاعی با این تراز سنجیده می‌شوند و مشکلی به وجود نخواهد آمد.
تدوین طرح زهکشی گود
در بسیاری از مناطق، گودبرداری‌های عمیق باعث نشت آب از کف یا دیواره‌های گود می‌شود. به همین خاطر باید در این مرحله شما طرحی زهکشی مناسبی را برای خارج کردن آب از گود در نظر بگیرید. این مرحله شاید در ظاهر ساده به نظر برسد. اما برای اجرای صحیح عملیات گودبرداری ساختمان بسیار ضروری است.
طراحی سازه نگهبان
اجرای سازه نگهبان در بسیاری از پروژه‌های ساختمان در زمان گودبرداری الزامی است. درواقع اگر عمق گودبرداری از حد مجاز بیشتر شود، طراحی و اجرای سازه نگهبان ضروری خواهد بود. به‌طور کلی پروژه‌هایی با شرایط زیر، قطعا به اجرای سازه نگهبان در زمان گودبرداری نیاز دارند:
- مجاور بودن گود با سازه‌های بدون اسکلت یا ساختمان‌هایی با مصالح بنایی (کلنگی)
- بالا بودن عمق گود، به‌خصوص در پروژه‌هایی که عمق گود از عمق فونداسیون سازه مجاور بیشتر می‌شود
- قرارگیری تاسیسات شهری در لبه گود
- گودبرداری در زمین‌هایی با خاک دستی و سست
- وجود دیوار یا فونداسیون مشترک بین پلاک مجاور
اقدام برای گودبرداری ساختمان
بعد از طی کردن تمام مراحل عنوان شده، نوبت به اقدام برای گودبرداری ساختمان می‌رسد. البته باید اشاره کرد که اجرای این عملیات باید با برنامه‌ریزی کاملا دقیق انجام شود. چرا که باز ماندن گود بیشتر از زمان مجاز، می‌تواند باعث هوازدگی خاک و در نتیجه ریزش دیوار گود شود. به همین خاطر باید یک برنامه‌ریزی مدون و دقیق داشته باشیم تا از بازماندن بیش از حد مجاز گود جلوگیری شود.
به‌طور کلی گودبرداری با حفاری و خاکبرداری انجام می‌شود. اما باید گفت که برای پایدار کردن دیواره گود در زمان اجرای این عملیات از تکنیک‌های مختلفی استفاده می‌شود. از جمله این تکنیک‌ها می‌توان به نیلینگ، تاپ داون، مهار متقابل و خرپایی اشاره کرد. هر یک از این تکنیک‌ها الزامات، مزایا و معایب خود را دارند و بسته به پروژه، باید از یک تکنیک مناسب استفاده کرد. در ادامه با هر یک از این تکنیک‌های مورد استفاده در گودبرداری ساختمان آشنا می‌شویم.
گودبرداری به روش نیلینگ
یکی از تکنیک‌های اصلی برای پایدارسازی گودها، روش نیلینگ یا میخ‌کوبی است. طی این روش، از میلگردهای فولادی با قطر 28 تا 40 میلی‌متر برای مسلح کردن خاک استفاده می‌شود. همچنین باید اشاره کرد که در این روش میلگردها فاصله‌ای برابر با 2 متر با یکدیگر دارند. همچنین زاویه آن‌ها نسبت به افق نیز بین 10 تا 20 درجه است. با استفاده از گودبرداری به روش نیلینگ، یک مقطع مسلح در خاک ایجاد شده که مقاومت بسیار بالایی دارد و در نتیجه از ریزش دیواره گود جلوگیری می‌کند. از مهم‌ترین مزایای نیلینگ می‌توان به اقتصادی بودن و جدید بودن آن اشاره کرد. همچنین برای اجرای این روش به ماشین‌آلات سنگین و خاصی نیاز نیست.
گودبرداری به روش تاپ داون
یکی دیگر از روش‌های گودبرداری، گودبرداری به روش تاپ داون، تاپ دان یا بالا – پایین است. در این روش، ساختمان از بالا به سمت پایین ساخته می‌شود و به همین خاطر به آن روش بالا – پایین می‌گویند. برای اجرای این روش باید در بخش‌هایی از زمین برای نصب ستون‌های ساختمان حفاری انجام داد. از مهم‌ترین مزایای این روش می‌توان به سرعت بسیار بالای اجرای پروژه اشاره کرد. چرا که می‌توانید ساخت سازه را به‌صورت همزمان در سطح زیرین و بالای همکف آغاز کنید. اما این روش در گودبرداری‌های عمیق هزینه بالایی دارد که یکی از معایب اصلی آن به‌شمار می‌آید.
گودبرداری به روش مهار متقابل
پایدارسازی گود به روش مهار متقابل یا استرات (Strut یا Brace) یکی از روش‌های رایج و موثر در مهندسی عمران و ساخت‌وساز شهری است که به منظور پایدارسازی دیواره‌های گودبرداری استفاده می‌شود. روش مهار متقابل یکی از روش‌های پایدارسازی گود است که در آن از اعضای افقی یا مورب (استرات) برای پایداری دیواره‌های گود استفاده می‌شود. این اعضا که معمولاً از فولاد یا مواد مقاوم دیگر ساخته می‌شوند، به صورت افقی بین دیواره‌های گود قرار می‌گیرند و نیروهای وارد بر دیواره‌ها را به نقاط دیگر منتقل می‌کنند. این انتقال نیرو باعث می‌شود تا دیواره‌ها تحت تأثیر نیروهای جانبی قرار نگیرند و پایدار باقی بمانند. روش مهار متقابل (استرات) دارای مزایای بسیاری همچون کارایی بالا و پایداری مناسب، انعطاف‌پذیری در شرایط مختلف زمین‌شناسی، سرعت بالای اجرا، کاهش نیاز به فضا، هزینه‌های قابل کنترل، کاربرد گسترده در پروژه‌های شهریهمچون (ساخت مترو، پارکینگ‌های زیرزمینی، و ساختمان‌های بلند مرتبه و …)، کاهش ریسک و افزایش ایمنی می‌باشد.
گودبرداری به روش سازه نگهبان خرپا
اولین مرحله در اجرای سازه نگهبان خرپا، آماده‌سازی سایت است. این مرحله شامل حذف موانع، تسطیح زمین و ایجاد دسترسی‌های لازم برای تجهیزات و ماشین‌آلات می‌باشد. دومین مرحله شامل قرار دادن عناصر خارجی و داخلی خرپا در محل و اتصال آن‌ها به وسیله جوش یا پیچ و مهره است. در این مرحله، استفاده از تجهیزات دقیق برای نصب صحیح و محکم عناصر سازه‌ای ضروری است. مرحله سوم کنترل کیفیت در طول فرایند نصب و پس از آن می‌باشد که از اهمیت بالایی برخوردار است. این مرحله شامل بازرسی‌های مداوم برای اطمینان از کیفیت و ایمنی سازه است. استفاده از تجهیزات اندازه‌گیری دقیق و انجام آزمایشات مختلف برای بررسی استحکام و پایداری سازه از جمله اقدامات ضروری در این مرحله می‌باشد.
از جمله مزایای سازه نگهبان خرپا، سرعت بالا در اجرا، هزینه‌های مناسب، انعطاف‌پذیری در طراحی، قابلیت تحمل بارهای مختلف، امکان استفاده در فضاهای محدود، کمترین تاثیر بر محیط زیست، سهولت در نظارت و نگهداری، تجربه موفق در پروژه‌های مشابه، می،باشد.
استفاده از روش سازه نگهبان خرپا در کنار مزایای بسیار، چالش هایی همچون نیاز به دقت بالا در نصب، هزینه‌های اولیه بالا و نیاز به تخصص فنی را دارا می‌باشد.
