خاکبرداری چیست؟
خاکبرداری در فرآیند ساخت و ساز عموما برای دست‌یابی به زمین صاف و بدون پستی و بلندی گفته می‌شود. همانطور که می‌دانیم پی ساختمان باید در یک سطح صاف و تراز اجرا شود. با انجام خاکبرداری در صورت لزوم، هرگونه مصالح و مواد خاکی مانند سنگ‌های بزرگ و مصالح ریزشی برای تسطیح سطح مورد نظر و آماده سازی زمین در تراز لازم برای پی‌ریزی انجام میشوند. در طراحی و نقشه کشی، تراز مورد نظر برای اجرای پی محاسبه و ترسیم می‌شود، بنابراین در انجام عملیات خاکبرداری رسیدن به تراز لازم ضروری است؛ زیرا سایتی که برای ساخت و ساز در نظر گرفته می‌شود لزوما همیشه دارای زمین صاف و هموار نیست.
خاکبرداری در زمین‌های لجنی به چه صورت انجام می‌گیرد؟
زمین‌های لجنی دارای رطوبت زیاد و مواد آلی هستند. همانطور که بررسی کردیم خاک بستر باید برای بارگذاری سازه آماده باشد. زمین‌های لجنی تحمل وزن ساختمان را ندارند و در اثر بارگذاری از هم گسیخته میشوند. وجود لجن در سایت پروژه مشکل ایجاد می کند. در موقع خاکبرداری در زمین‌های لجنی باید از ماشین‌آلات سبک و کوچک استفاده شود که در داخل خاک زیری فرو نرود. ماشن‌آلات خاکبرداری در زمین‌های لجنی که مورد استفاده قرار می‌گیرند باید دارای سطح اتکای بزرگی باشند. خاکبرداری در این‌زمین‌ها هزینه زیادی دارد و همچنین دارای مشکلات زیادی است به همین دلیل با نظر مهندس ، پیمانکار پروژه می‌تواند ابتدا نسبت به خشک کردن لجن‌های زمین اقدام کند.
خاکبرداری در زمین‌های نباتی
خاک نباتی به خاکی اطلاق می‌شود که عموما زیر پوشش محصولات کشاورزی است. خاک دارای واد آلی مثل ریشه درختان و گیاهان و حتی زمین پوشیده از چمن نیز جزء خاک نباتی است. خاک نباتی قابلیت بارگذاری سازه را ندارد. در زمین‌های نباتی پوشیده از چمن خاکبرداری تا عمق ۱۵ سانتی‌متری عموما کفایت می‌کند ولی در صورت وجود ریشه درختان و نفوذ ریشه تا عمق زیاد، خاک باید تا عمقی که خالی از تمامی ریشه‌ها و مواد آلی باشد برداشته شود. انجام عملیات خاکی در این نوع زمین‌ها باید در فصولی که بارش نیست انجام شود. براساس مقررات قطع درختان در زمین ساخت مجاز نمی‌باشد، مگر در شرایطی با دستور شهرداری امکان پذیر است.
خاکبرداری در زمین‌های سنگی
زمین سنگی به صورت یکپارجه و سنگی است. در این نوع زمین خاکبرداری به صورت دستی امکان پذیر نیست. حفر زمین تا تراز لازم در این نوع خاک ضروروی است و ادامه خاک باید به صورت دست‌نخورده باقی بماند، زیرا بستر سنگی و صاف بهترین گزینه برای اجرای ساختمان خواهد بود. پی‌سازی بر روی بستر سنگی باید عاری از مصالح سست باشد، شکاف‌ها و ناهمواری‌های موجود که امکان دارد در سنگ بر اساس خاکبرداری ایجاد شده باشد، به نحو احسن براساس نظر مهندس باید با بتن و یا ملات پر شوند. در زمین‌های سنگی برای خاکبرداری زیاد امکان استفاده از ماشین‌آلات نیست و برای خاکبرداری در حجم زیاد از مواد منفجره استفاده می‌کنند.
گودبرداری چیست؟
گودبرداری در پروژههای مختلف با کاربری‌های متفاوت انجام می‌شود، چه پروژههای عظیمی مانند احداث مترو که گودبرداری اصلی ترین مرحله در احداث و ساخت این قبیل سازه‌ها است و چه احداث مجتمع مسکونی با زیرزمین و پارکینگ در تراز منفی همکف که گودبرداری از اصلی‌ترین مراحل ساخت خواهد بود. همانطور که می‌دانیم فرآیند گودبرداری به دلیل حساسیت زیادی که در اجرا و همچنین مهار گود دارد جزء مراحلی در ساخت و ساز است که، در صورت اجرای ناقص و یا سهل انگاری موجب تخریب سازه و حتی ضرر جانی، مالی و اتفاقات جبران ناپذیری را در پی خواهد داشت. به همین منظور عملیات گودبرداری نیازمند برنامه‌ریزی دقیق، بررسی کامل شرایط خاک، اجرای درست و تیم کاری حرفه‌ای است.
اولین قدم در گودبرداری انجام بررسی‌های سایت از لحاظ زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی با استفاده از گماه زنی است. پس از انجام این مرحله و تعیین وسعت و عمق گودبرداری توسط مهندس ذیصلاح به نسبت عمق گود وهم‌چنین نوع خاک روش گودبرداری انتخاب می‌شود. مرحله بعدی برنامه‌ریزی طبق مراحل است که باید به ترتیب انجام شود. انتخاب ماشین آلات مناسب و تجهیزات لازم به نسبت گودبرداری و خاک محل از وظایف مهندس ذی صلاح است. پس از طراحی و انتخاب گودبرداری مرحله بعدی اخذ مجوز‌ها از مراجع ذیصلاح خواهد بود. پس از اخذ مجوز‌های لازم و هماهنگی بابت حفاری می‌توانیم گود برداری را آغاز کنیم.
گودبرداری به دو گروه کلی حفاظت شده و حفاظت نشده و گود دائمی و موقت تقسیم‌می‌شود.
- گروه حفاظت نشده: این گودها در کلیه شرایط در طول انجام عملیات گودبرداری و پایداری نیاز به حفاظ و پایداری سازه ندارند.
- گروه حفاظت شده: این دسته از گودها در طی عملیات گودبرداری احتمال ایجاد تخریب و ریزش را دارند به همین دلیل حتما باید تسط نیروهای داخلی خاک، یا عناصر مسلح کننده و یا استفاده از سازه نگهبان مقاوم‌سازی شوند.
- گودهای موقت: طراحی و پایدارسازی موقت به گودبرداری‌هایی اطلاق می‌شود که برای کاهش رانش خاک در نظر گرفته میشوند. اگر طراحی به صورت کوتاه مدت یعنی یک ساله باشد به آن‌ها گودموقت می‌گوییم.
- گودبرداری و پایدارسازی دائم: در پایدارسازی دائم باید الزامات لازم برای بارگذاری لرزه‌ای تامین و دوام مصالح مورد استفاده در پایدار سازی گود مدنظر قرار گیرد.
در طول انجام گودبرداری نظارت دقیق مهندس ذیصلاح از اهمیت زیادی برخوردار است، تا از انجام دقیق و صحیح گودبرداری تا تراز مناسب اطمینان حاصل کند. در اجرای گودبرداری و انجام اقداماتی برای خاک برداری در سایت باید عوامل مختلفی از قبیل سر و صدا در محوطه، کنترل گرد و غبار، بسته شدن گذرگاه و خیابان و غیره را در نظر گرفت.
گودبرداری چه اثراتی را ممکن است در خاک ایجاد کند؟
- ایجاد تنش در خاک
- تغییر شکل و ناپایداری در زیر آن
- نشست خاک در نواحی مجاود گود
در ناپایداری گود چه مواردی باید بررسی شوند و چه عواملی در انتخاب نوع سیستم‌های نگهداری در گود موثر هستند؟
- شرایط آب‌های زیرزمینی
- تغییر شکل خاک در برابر زلزله
- مدت زمان گودبرداری
- وضعیت موجود در اطراف گود
- عمق و اندازه گودبرداری
- نوع خاک موجود و ساختار لایه‌بندی آن
- مقاومت برشی خاک
- وجود سازه در اطراف گود و نوع آن سازه
خطر گود
گودها از لحاظ خطر به سه گروه معمولی- زیاد و بسیار زیاد تقسیم میشوند. خطر گود همواره از فرمول تقسیم عمق گود بر عمق بحرانی بدست می‌آید. عمق گودبرداری را از تراز صفر و یا از زیر تراز پی همسایه در نظر می‌گیریم. در مبحث ۷ مقررات ملی ساختمان ملاک قرار گیری خطر گود در شرایط زیر زیاد و بسیار زیاد است و اگر در ارزیابی گود یکی از شرایط زیر برقرار باشد نمی‌توان خطر گود را معمولی در نظر گرفت.
- در صورت تراوش آب در گود و یا وجود آب جاری، گود مورد نظر در بخش خطر زیاد و بسیار زیاد قرار می‌گیریم.
- در صورت قرارگیری گود در مجارت ساختمان‌های حساس، خطر گود را همواره بسیار زیاد در نظر می‌گیریم.
ساختمان‌های حساس کدامند؟
- ساختمان با ارزش تاریخی و فرهنگی
- ساختمان با اهمیت زیاد بر اساس استادارد ۲۸۰۰ مانند بیمارستان
- ساختمان‌های ۸ طبقه یا بیشتر
- ساختمان فاقد اسکلت منسجم و یکپارچه که نشانه‌های نشست و فرسودگی در آن قابل مشاهده است
- ساختمان بدون پی پیوسته و بتنی مسلح
- در صورتی که خاک دارای چسبندگی نباشد و به صورت دستی باشد، خطر گود با توجه به معیار‌های دیگر زیاد و یا بسیار زیاد در نظر گرفت می‌شود.
- در صورت وجود تاسیسات شهری از قبیل خطوط اصلی آب گاز و مخابرات در مجاورت وگود باعث ارزیابی خطر آن به صورت زیاد و بسیار زیاد خواهد شد.
براساس مبحث ۷ مقررات ملی ساختمان مسئولیت طراحی و اجرای گودها باید طبق جدول زیر توسط مهندسین مربوطه انجام پذیرد.
اجرای نادرست گودبرداری
در صورت انجام نادرست گودبرداری و در نظر نگرفتن خطرات گودبرداری باعث بروز اتفاقاتی از قبیل ناپایداری سازه خطرات جانی و احتمال ریزش سازههای مجاور را در بر خواهد داشت، که هزینه‌های زیادی را دربر دارد و در صورت تخریب سازه در اوایل پروزه نیز باعث اتلاف وقت، هزینه و عقب ماندن از زمانبندی پروژه خواهد بود. عمق حفاری باید قبل از انجام وشروع عملیت مشخص شود و حتما علامت‌گذاری شود، در تراز درست تا کف مناسب خاکبرداری شود. برای انجام و پیدا کردن درست تراز خاک برداری و تسطیح سطح زیرین در صورت پیشرفته از لیزر و سیستم‌های جدید استفاده می‌کنند.
اقداماتی که باید قبل از شروع عملیات خاکی انجام شوند؟
- تاسیسات زیرزمینی از قبیل کانال‌های فاظلاب، قنات و چشمه‌ها، لوله کشی‌های دفنی آب و گاز، کابل‌های برق و تلفن باید قبل از شروع عملیات خاکی چه گودبرداری و چه خاکبرداری باید بررسی شود. در صورت وجود و شناسایی هر کدام با سازمان مربوطه مکالمه کرده و نسبت به تغیر مسیر دائمی و یا موقت هر کدام اقدامات لازم برای جلوگیری ازخسارت احتمالی صورت گیرد.
- زمین مورد نظر باید قبل از شروع هر اقدامی توسط نمونه‌برداری و گمانه زنی در ازمایشگاه‌های مرتبط توسط افراد ذیصلاح مورد بررسی قرار گیرد.
- اگر گودبرداری در نزدیکی ایستگاه‌های مانند آتش‌نشانی و اورژانس و یا در مسیر رفت‌آمد خودرو است باید قبل از شروع عملیات خاکی مورد بررسی قرار گیرد، تا در سرویس رسانی وقفه‌ای ایجاد نشود.
- در صورت قرارگیری حفاری و خاکبرداری در مجاورت خیابان و یا مسیر رفت آمد حتما برای جلوگیری از خطرات احتمالی باید اطراف گود محصور شود و علائم هشدار دهنده در محل نصب شوند.
- در صورتی که خطر گود زیاد و بسیار زیاد است و پایداری لازم در دیواره‌ها وجود ندارد، باید گود و دیواره‌ها و سازههای کناری توسط مهار‌ها و سازههای نگهبان توسط روش‌هایی مانند اجرای شمع و مهار مناسب ایمن سازی شوند.
- اگر دیوار‌های گود بیش از ۱/۲ متری است، باید توسط شمع، مهار‌های محکم و سپر مناسب مقاوم سازی شوند، مگر در صورتی که دیواره‌ها دارای شیب مناسب کمتر از زاویه پایدار شیب خاک‌ریزی داشته باشد.
انواع روش‌های مهار گود
- سازه نگهبان خرپایی
- شیب پایدار
- میل مهار یا نیلینگ
- مهار با تیرک از جلو یا مهار متقابل
- میخ‌گذاری یا انکراژ
- دیوار برلنی
در مقاله بعدی در مورد روش‌های مهار گود، سازههای نگهبان و همچنین خاک‌ریزی را بررسی می‌کنیم.
