اصول گود برداری درمناطق وبافت شهری
- شناسه خبر: 21781
- تاریخ و زمان ارسال: 19 خرداد 1397 ساعت 12:00
نویسنده ومسئول: غلام رضاقاسم پور
gh.ghasempour28@gmail.com
دانشجوی کارشناسی ارشدHSE– ریاست ایستگاه ۲۸آتش نشانی تهران
چکیده
یکی از مسائل مهم در ساخت و سازههای شهری، ایجاد پایداری مناسب در هنگام تخریب، گودبرداری و اجرای سازه نگهبان است. عملیات گودبرداری در زمره عملیاتهای خاکی خطرناک قرار دارد. براساس آمارهای موجود همهساله در پروژههای گودبرداری به دلیل عدم رعایت اصول ایمنی، انسانهای زیادی جان خود را از دست داده یا صدمات شدیدی میبینند. در این نوع سازهی نگهبان نیروی فعال خاک به یک دیوار نازک منتقل میگردد و دیوار از طریق ستونهایی که در فواصل معینی در آن قرار دارد، نیروها را به مهاربند، دستک و پشتبند منتقل میکند. تکیهگاه مهاربند که در خاک قرار دارد به کمک نیروهای رانش مقاوم خاک، در برابر نیروهای مهاربند و در نتیجه نیروهال فعال خاک وارد بر دیوارهی مقابله مینماید. معمولاً دیوارها از جنس بتن مسلح، صفحههای فلزی یا الوار میباشند. آنچه که در این مقاله به آن میپردازیم،
پیشنهاد برخی دستورالعملهای فنی و ایمنی لازم در اجرای دیوارهای متداول
بتنی یا پشتبندهای خرپایی است که برای حفاظت گودهای ایجاد شده در مجاورت ساختمانهای قدیمی فاقد عناصر مناسب مقاوم در برابر نیروهای ثقلی و جانبی اجرا میگردد.
مقدمه
در این مقاله ما به مسائل ایمنی که لازم است در هنگام طراحی پیشبینی گردد و نیز دستورالعملهای قبل، در حین و بعد از گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان، روشهای پایدارسازی ،پیشنهاد و اشکالات عمده و مشترکی که عامل ایجاد تخریب ساختمانهای مجاور گودبرداری بوده طرح و بررسی شده است.
گسیختگیها و مشکلات متداول به شرح زیر کنترل شود:
لغزش خاک ـ نشست و تورم خاک و تغییر مکان ساختمانهای مجاور گود ـ ریزش ـ بالازدگی کف گود ـ جوشش (در صورت بالا بودن سطح آب زیرزمینی) ـ مشکلات ناشی از لرزش ناشی از گودبرداری در سازههای اطراف گود. لذا بر اثر گودبرداری در زمین وضعیت تنش در آن تغییر میکند و لازم است تغییرشکلها و ناپایداریهای ناشی از گودبرداری از جمله موارد ذیل بررسی شوند:
الف: برآمدگی و تورم کف گود، که میتواند در شرایطی به ناپایداری کف بیانجامد.
ب: نشست زمین در نواحی مجار گود.[۱]
شکل ۱- نقشه ابتدایی ازمحل گودبرداری
حداقل اقدامات لازم جهت گودبرداری در مناطق شهری
- شناسایی دقیق ژئوتکنیکی
- انتخاب معیارهای طراحی (معیار پایداری، معیار تغییرشکل) با توجه به اهمیت سازهها و تغییر مکانهای مجاز
- تجزیه و تحلیل نیروها و تغییرشکلها
- انتخاب سیستم پایدارسازی و سازه نگهبان
اجرای طرح توأم با: ۱- ابزاربندی و پایش مراحل مختلف ۲- تجزیه و تحلیل نیروها و تغییرشکلها ۳- بازبینی طراحیها در هر مرحل[۲]
شناساییهای ژئوتکنیکی (Geotechnical Investigations)
اطلاعاتی که از خلال شناساییهای محلی و آزمایشهای آزمایشگاهی (انجام مطالعات ژئوتکنیک) جهت انجام محاسبات به عنوان پارامترهای ژئوتکنیک استخراج و در اختیار طراح قرار داده میشود عبارتند از: نقشه محل گمانه یا حفاری، شرح تمام نمونههای گرفته شده از خاک و سنگ با ذکر تاریخ نمونهگیری، شرح تمام لایههای خاک و سنگ، سطح آب زیرزمینی در صورت مشاهده با ذکر تاریخ برداشت، نتایج تمام آزمایشهای محلی و آزمایشگاهی با ذکر تاریخ انجام آزمایشات، ظرفیت باربری خاک (در حال طبیعی و متراکم با توجه به شرایط پروژه)، ارائه تمهیداتی که باعث کاهش اثرات خاکهای متورم شونده ـ روانگرایی ـ نشست غیریکنواخت و ناهمگنی خاک شود، تخمین نشست کل و نشست غیریکنواخت، خواص تراکم مصالح و نحوه آزمایش آنها، تعیین نوع زمین براساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان
(استاندارد ۲۸۰۰)، شیب گودهای کمعمق برای پیکنی، ارائه نیمرخ طراحی زمین و پیشنهاد مقادیر متغییرهای زمین جهت استفاده طراحی پی، ارزیابی خطر گود، فشار خاک پشت سازههای نگهبان که عوامل متعددی نظیر اندازه و اهمیت پروژه، توپوگرافی و زمینشناسی محل، محدودیتهای زیستمحیطی، نوع کاربری در آن تأثیرگذار میباشد در ضمن ویراش جدید مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان به تفصیل در رابطه با تعیین فاصله، تعداد و عمق گمانهها یا چاهکهای شناسایی در بندهای ۷-۲-۳-۴-۱ تا ۷-۳-۴-۳-۲ و ۷-۲-۳-۵-۱ تا ۷-۲-۳-۵-۴ اشاره کرده است لذا ملاک عمل میباشد. توصیه میشود در انتخاب محل حفاری گمانهها و نقاط اکتشافات به موارد زیر توجه شود:
۱- نقاط باید به گونهای گسترش یابند که لایهبندی محل پروژه در امتدادهای مختلف به دست آید.[۲،۳]
۲- نقاط باید در محل نقاط بحرانی از نظر انتقال بار سازهها به زمین قرار داشته باشند.[۳]
۳- برای سازههای طویل نقاط باید با فواصل مناسب از منحور سازه با توجه به عرض آن انتخاب گردند.[۳]
۴- برای سازههای مجاور یا روی شیروانیها و نیز مجاور گودهای عمودی و یا شیبدار، نقاطی باید در خارج از محدوده پروژه نیز انتخاب شود تا پارامترهای مورد نیاز آنالیز پایداریها فراهم شود. عمق این گمانهها نیز باید بیشتر از سطوح لغزش محتمل انتخاب گردد.[۳]
۵- در انتخاب محل و عمق گمانهها به خصوص در مناطق شهری باید احتمال برخورد با خطوط لوله و تأسیسات مدفون و مخاطرات ناشی از این امر را مدنظر داشت.[۳]
عوامل مؤثر در ارزیابی خطر گود[۱]
- عمق گود
- نوع خاک دیوارهها
- حساسیت ساختمانهای مجاور گود[۴]
انتخاب روش مناسب برای پایدارسازی گود تابع موارد زیر میباشد:
نوع خاک منطقه
شرایط نواحی اطراف گود از جمله موقعیت محل گود، ساختمانهای مجاور، تأسیسات زیربنایی در مجاورت گود و … دائمی یا موقتی بودن کار (مدتزمان اجرای گودبرداری، سیستمهای پایدارسازی، زمان وقفه در اجرای کار)
هزینهی اجرا (مهندسی ارزش و بودجهبند پروژه)
به منظور پایدارسازی دیواره گودها باید از روشهای مناسب مانند موارد زیر استفاده کرد:
ایجاد شیب پایدار ـ میخکوبی یا اجرای میل مهار ـ دیوارهای مهارشده با تیرک از جلو ـ دیوارهای مهارشده با میل مهار از پشت ـ نگهداری ساختمان مجاور گود با تیرک یا پیبندی با رعایت کلیه موارد فنی ـ استفاده از سیستمهای مهار خرپا (برای گودهای کم) ـ استفاده از سیستمهای شمعها و دیوارکهای طرهای[۴]
۷ نکته اصولی در گودبرداری
۱- گودبرداریهای عمیق در ایران با توجه به مشخصات جمعیتی و شهرسازی کماکان تا آینده قابل پیشبینی ادامه خواهد داشت.
۲- افزایش ایمنی گودبرداریها مهمترین تقاضای جامعه از مهندسان این حرفه است. بنابراین باید سازوکارهای اطمینانبخشتری برای افزایش سطح ایمنی در این پروژهها به کار رود
۳- ایجاد زیرزمینهای عمیق برای ساختمانهای مجاور موجب ایجاد یک سد و خلل در جریان آب زیرزمینی میشود. برای برقراری این جریان گاهی لازم است کانال بزرگی همچون مجاری تأسیساتی در درون ساختمان احداث شود تا آب زیرزمینی را از یک سمت ساختمان به سمت دیگر منتقل کند. روش دیگر این است که فاصله مشخصی به عنوان فاصله مجاز بین زیرزمینیهای عمیق رعایت شود.
۴- گودبرداری و احداث زیرزمینیهای عمیق در شهرهایی همچون اهواز، بوشهر، رشت و … با توجه به مشکلات ترافیکی بسیار مورد نیاز است و چالش بزرگی در آینده نزدیک محسوب میشود.
۵- در ابتدای پروژههای گودبرداری لازم است گزارش “زمینشناسی ـ هیدروژئولوژی” تهیه شود. این کار توسط یک زمینشناس باتجربه طی ۳ الی ۴ هفته انجام میگیرد براساس تجربه تهیه این گزارشها در پروژههای قبلی میتوان فهرست کاربردی از مطالب این نوع گزارشها را ارائه کرد.
[۱]– ارزیابی خطر گود به منظور واگذاری طراحی گودبرداری و تفویض مسئولیتها به مراجع ذیصلاح بایستی انجام گیرد.
۶- در پروژههایی که آب زیرزمینی موضعی داریم، به آب زیرزمینی فقط در اعمال میانی گود برخورد میشود، یعنی اینکه در عمق زیاد و انتهای گودبرداری زمین خشک است. در این شرایط که در تهران فراوان است، استفاده از ژئوالکتریک برای شناسایی عمق و ضخامت لایه آبدار میانی توصیه میشود.
۷- تصمیمهای مهم در پروژههای گودبرداری باید براساس تحلیل ریسک انجام گیرد.
“آنالیز ریسک با داده محدود” روشی جدید در تحلیل ریسک است. از این روشها میتوان برای تحلیل ریسک در پروژههای گودبرداری استفاده کرد. حجم اطلاعات در این پروژهها کم است و بکارگیری روشهای سنتی تحلیل ریسک را غیرممکن میسازد.[۵]
مسائل ایمنی کارگاه در حین گودبرداری
در هنگام گودبرداری باید موارد ایمنی ذیل به مورد اجرا درآید:
۱- تخریب و گودبرداری تحت نظارت مهندس ناظر یا دستگاه نظارت، توسط مهندس مجری ذیصلاح صورت پذیرد.
۲- به طور روزانه آمار کارگران کارگاه به صورت دقیق با کلیهی مشخصات، آدرس و تلفن تماس در دفاتر مخصوص ثبت گردد.
۳- در همهی حال شخصی جهت بررسی وضعیت ایمنی موجود و مراقبت دائم از دیوارهی گودبرداری و اعلام هشدار به کارگران جهت فرار از خطر، پناه گرفتن و یا هرگونه عکسالعمل مورد نیاز گمارده شود. حتیالمقدور در کارگاه سیستم آژیر مناسبی جهت اعلام خطر و هشدار به کارگران و ساکنین ساختمانهای مجاور نصب گردد.
۴- گودبرداری به صورت مرحلهای به شکلی که در نقشههای اجرایی آمده با استفاده از ماشینآلات یا روش دستی انجام پذیرد. هیچگاه خاکهای محل گودبرداری به یکباره و با استفاده از ماشینآلات برداشته نشود.
۵- در حین گودبرداری باید روشهای مرحلهای طراحی شده عیناً اجرا گردد در هیچ مرحلهای از گودبرداری و اجرای سازهی نگهبان نباید دیوارهی گودبرداری برای مدت زمان طولانی رها گردد و سرعت پیدرپی مراحل انجام کار باید حفظ گردد.[۶]
۶- در هنگام گودبرداری و نصب سازه و پس از آن باید به طور مداوم ساختمانهای مجاور و معابر اطراف مورد بازرسی قرار گیرد. ایجاد ترک یا افزایش ابعاد آن در دیواره، سقف و کف ساختمانهای مجاور و معابر اطراف و تحتفشار قرارگرفتن یا رهایی از پیشفشارهای دربها و چهارچوبها، شکستن یا ترک برداشتن شیشهها، نشست یا تورم خاک، موزاییک یا کفپوش روی زمین، دیوار یا سقف، ایجاد صداهای شکستگی عناصر سازهای و غیرسازهای ساختمان مجاور گودبرداری ممکن است به دلیل حرکت زمین باشد. در چنین مواردی باید مسأله به فوریت مورد بررسی قرار گیرد.
۷- چنانچه رنگ خاک بخشی از دیوارهی گودبرداری تیرهتر از رنگ بقیهی خاک ساختگاه باشد، میتوان نشاندهندهی وجود حفرهها یا چاههای فاضلاب در حوالی مرز گودبرداری باشد و احتمال ایجاد عدم پایداری در آن نواحی بیشتر خواهد بود. لذا بسته به نوع پدیدهی مشاهده شده باید راهکارهای پایدارسازی تکمیلی برای آن ناحیه در نظر گرفت.
۸- چنانچه در طول مدتزمان گودبرداری یا پس از آن درصد رطوبت قسمتی از دیوارهی گود افزایش یابد یا آب از یخشی از دیوار به داخل گود زه نماید، نشاندهندهی وجود منبعی است که عامل ایجاد این رطوبت بوده است. احتمالاً وجود چاههای جذبی، نشت آب از شبکهی آب یا فاضلاب، وجود باغچههای در حال آبیاری، یا عبور آبهای زیرزمینی از میان لایههای درشتدانه بوده به نحوی به منبع آب مرتبط است. در این صورت احتمال کاهش پایداری دیوارهی گود زیاد است و باید راهکارهای مناسب در حذف منبع ایجاد رطوبت به کار رود و افزایش فوری ظرفیت سازهی نگهبان به طور موضعی در همان ناحیه در دستور کار قرار گیرد.
۹- چنانچه در هنگام نصب سازهی نگهبان یا پس از آن یکی از عناصر سازهای مانند یک دیوار، مهارت پشتبند، تیر، ستون، شالودهی ستونها یا شالودهی تأمینکنندهی نیروهای فشار مقاوم و یا عناصر افقی کاهشدهندهی طول کمانش جانبی پشتبندها به حالت حدی، کمانش یا گسیختگی خود برسد، نشاندهندهی اعمال نیروهای بیش از ظرفیت سازهی نگهبان است، در این موارد باید سریعاً مسأله را بررسی و تقویت سازهی نگهبان به مورد اجرا قرار گیرد.
۱۰- هنگامی که گودبرداری و ساخت سازهی نگهبان در تراز زیر سطح آب زیرزمینی مدنظر است باید روشهای گودبرداری و ساخت سازهی نگهبان را متناسب با وضعیت و با در نظر گرفتن روشهای زهکشی و پایین انداختن تراز آب، شمعکوبی، سپرکوبی و … اقدام نمود. حتیالمقدور باید از روشهای اجرای دیوار درجا در چنین مواردی صرفنظر نمود. در این گونه موارد سریعاً افراد ساکن در ساختمانها باید ساختمان را تخلیه و در اولین فرصت با در نظر گرفتن کلیهی جوانب احتیاط لوازم ارزشمند و اثاثیهی سنگین از نقاط نزدیک به مرز گودبرداری دور گردد.
۱۱- 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 فاصلهی مناسب از مرز گودبرداری است، در نظر گرفته شود. [۶]
۱۲- سیستم روشنایی کامل برای مکان گودبرداری ساختگاه تأمین شود و در شب کلیهی قسمتهای کارگاه با نور کافی روشن گردد، به نحوی که خرابی احتمالی هر قسمت از سازهی نگهبان یا دیوارهی گودبرداری را بتوان از بیرون گود، به خوبی مشاهده نمود.
۱۳- یک خودرو مجهز به لوازم کمکهای اولیه در محل پروژه آماده باشد تا بتوان در صورت بروز صانحه نسبت به مداوای مصدومین یا انتقال آنان به مراکز درمانی اقدام نمود.
۱۴- حتیالامکان 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.
۱۵- عملیات جوشکاری، ساخت و نصب سازهی نگهبان توسط کارگران دارای مهارت فنی مناسب انجام پذیرد. همواره حتی پس از اتمام اجرای سازهی نگهبان، تعدادی کارگر دارای مهارت فنی آمادهی کار و مجهز به کلیه تجهیزات مورد نیاز جهت نصب یا تقویت عناصر سازهی نگهبان در دسترس باشند. [۶]
۱۶- در مواقع بارندگی چنانچه بخشی از دیوارهی گود در معرض بارندگی قرار داشته و دیوار توکار سازهی نگهبان در آن قسمت تکمیل نشده باشد، ضروری است با پوشش آببند پلاستیکی مناسب تا کف گود تا قسمتی که از نفوذ آب به دیوار و پای آن جلوگیری نماید، پوشانده شود.
