مقاله(قسمت 2)

انواع روشهای پایدارسازی گود

شناسه خبر: 21785
تاریخ و زمان ارسال: 21 خرداد 1397 ساعت 12:00

روش-های-پایدارسازی-گود-و-انواع-روش-های-گود-برداری-عمیق-در-ساختمان-ها

۱- روش مهارسازی

در این روش، برای مهار حرکت و رانش خاک، با استفاده از تمهیداتی خاص ، از خود خاک های دیواره کمک گرفته مـی شـود. ابتد در حاشیه زمینی که قرار است گودبرداری شود، در فواصل معین چاههایی حفر می کنیم. عمق این چاهها برابـر بـا عمـق گود به اضافه ی مقداری اضافه برای شمع بتنی انتهای تحتانی این چاهها است پس از حفر چاهها، در درون آنها پروفیـل هـای شکل یا شکل قرار می دهیم. به منظور تأمین گیرداری و مهاری کافی برای این پروفیل ها، انتهای پروفیل ها را به میزان ۰٫۲۵تا ۰٫۳۵عمق گود، پایین تر از رقوم کف گود در درون بخش شمع ادامه می دهیم و در انتهای پروفیل ها نیز شـاخکهایی را در نظر می گیریم سپس، شمع انتهای تحتانی را ، که قبلاً آرماتوربندی آن را اجرا کرده و کار گذاشته ایـم، بـتن ریـزی مـی کنـیم. بـدین ترتیب پروفیل های فوردی مزبور در شمع مهار می شوند و پروفیل های فوردی همراه با شمع نیز در خاک مهـار مـی گردنـد. پس از اجرای مراحل فوق، عملیات گودبرداری را به صورت مرحله به مرحله اجرا می کنـیم. در هـر مرحلـه، پـس از برداشـتن خاک در عمق آن مرحله، برای جلوگیری از ریزش خاک، با استفاده از دستگاههای حفاری ویژه، در بدنه ی گود چاهکهایی افقـی

یا مایل، به قطر حدود ۱۰تا ۱۵سانتیمتر، دزر جداره ی گود حفر مـی کنـیم. آنگـاه درون ایـن چاهکهـا میلگردهـایی را کـار گذاشته و سپس درون آنها بتن تزریق می کنیم. طول این چاهکها، به نو خاک و پارامترهای فیزیکی ومکانیکی آن، و نیز بـه عمق گود بستگی دارد و مقدار آن در حدود ۵تا۱۰متر است. پس از انجام این مرحله، پانلهـای بتنـی پـیش سـاخته ای را در بین پروفیلهای قائم قرار داده و آنها را از سویی به میلگردهای بیرون آمده از چاهکها بـه نحـومناسـبی متصل مـی کنـیم و از سویی دیگر پانلها را به پروفیلهای قائم وصل می کنیم. به جای استفاده از این پانلهای پیش ساخته می توانیم آنها را به صـورت درجا اجرا کنیم. همچنین می توانیم ابتدا بر روی دیواره آرماتور بندی کرده و سپس بر روی آن بتن پاشی کنیم. [۶،۷]

۲-روش دوخت به پشت

این روش، تشابه زیادی به روش مهارسازی دارد. در این روش نیز حفاری را به صورت مرحله به مرحله و از بار بـه پـایین گـود اجرا می کنیم. در هر مرحله به کمک دستگاههای حفاری ویژه، چاهکهای افقی یا مایل در بدنه ی دیـواره ی گـود حفـر مـی کنیم. سپس، درون این چاهکها کابلهای پیش تنیده قرار می دهیم و با تزریق بتن در انتهای چاهـک، ایـن کابلهـا را کـاملاً در خاک مهار می کنیم. سپس کابلهای مزبور را به کمک جکهای ویژه ای می کشـیم و انتهـای بیـرون آمـده ی کابـل را بـر روی سطح جداره ی گودمهار می کنیم. آنگاه به درون چاهکهای مزبور بتن تزریق می کنیم. پس از سـخت شـدن بـتن و کسـب مقاومت کافی آن، کابلها را از جک آزاد می کنیم. این کار موجب آن می شود که نیروی پیش تنیدگی موجود در کابل خاک را فشرده سازد، و درنتیجه خاک فشرده تر و متراکم تر شده و رانش ناشی از آن کاهش یابد، و در عین حـال کـه نیـروی رانـش خاک در جداره گود به خاکهای داخل بدنه ی دیواره منتقل شده و خاک بدنه ی انتهایی، به عنوان سازه ی نگهبان عمل کـرده و رانش خاک بدنه ی مجاور جداره را تحمل می کند عمق گودبرداری در هر مرحله، بستگی بـه نـو خـاک و فاصـله ی بـین۲تا۳متراست. [۶،۷]

۳- روش دیواره دیافراگمی

در این روش ابتدا به کمک دستگاه های حفاری ویژه محل دیوار نگهبان را حفر می کنیم. سپس بـه طـور همزمـان محـل حفر شده را با گل بنتونیت و سیمان پر می کنیم تا از ریزش خاک دیواره محل حفر شده جلوگیری شود. سپس قفسـه ی آرماتور های دیوار نگهبان را، که از قبل ساخته و آماده کرده ایم، در داخل محل حفر شده ی دیوار جا می دهیم. آنگاه بتن ریزی دیوار را انجام می دهیم. بتن مصرفی معمولا از نوع بتن روان و با کارآیی زیاد است دیوارهای دیافراگمی بـه صـورت پیش ساخته و پس کشیده نیزاجرا می شود[۶،۷]

۴- روش مهار متقابل

این روش برای گودهای به عرض کم مناسب اسـت. در ایـن روش ابتـدا در دو طـرف گـود، در فواصـای معـین از یکـدیگر چاهکهایی را حفر می کنیم. طول این چاهکها برابر با عمق گود به اضافه ی مقداری اضافه تـر حـدود ۰٫۲۵تا۰٫۳۵برابـر عمق گود است. این عمق اضافه به منظور تأمین گیرداری انتهای تحتانی پروفیلهایی اسـت کـه در چاهـک قـرار داده مـی شوند. سپس در درون این چاهکها پروفیلهای فوردی یا ، مطابق با محاسبات و نقشه های اجرایی، قرار می دهیم. طول ایـن پروفیل ها را معمولا به گونه ای در نظر می گیریم که انتهای فوقانی آنها تا حدی بارتر ازتراز باریی گود قرار گیرنـد.آنگـاه قسمت فوقانی هر دو پروفیل قائم متقابل مزبور را به کمک تیر ها یا خرپاهایی به یکدیگر متصل می کنیم. این کار موجـب می شود که هر دو پروفیل قائم متقابل، به پایداری یکدیگر کمک کنند. پس از آن، عملیات گودبرداری را به تدریج انجام مـی دهیم . در صورت لزوم، در نقاط دیگری از ارتفا پروفیلهای قائم نیز سیستم مهار متقابل را اجرا می کنـیم در صـورتی کـه خاک خیلی ریزشی باشد باید در بین اعضای قائم از الوارهای چوبی یا اعضای مناسب دیگـر اسـتفاده کنـیم سیسـتم مهـار متقابل فوق الذکر باید در جهت عمود بر سیستم قابی آن، یعنی در جهت طول گود، نیز به صورت مناسب مهاربندی شود. [۶،۷]

۵- روش اجرای شمع

در این روش، در پیرامون زمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصل معینی از هم، شمعهایی را اجـرا مـی کنـیم. ایـن شمعها می توانند از انواع مختلف مصالح سازه ای نظیر فورد، بتن و چوب باشند. همچنین شمعهای بتنی را مـی تـوان بـه صورت پیش ساخته یا درجا اجرا کرد در این روش، شمعها فشار جانبی خاک را به صورت تیرهای یک سر گیـردار تحمـل می کنند. طول گیرداری لازم در انتهای شمعها چیزی در حدود ۰٫۳است. پس از اجرای شمعها، می توان عملیات گودبرداری را اجرا کرد. در صورت لزوم بایـد شـمعها را در امتـداد دیـواره ی گـود مهاربندی کرد. [۶،۷]

۶- روش سپرگوبی

در این روش، ابتدا در طرفین گود سپرهایی را می کوبیم و سپس خاکبرداری را شروع می کنیم. پس از آنکه خاکبرداری به حد کافی رسید در کمرکش سپرها و بر روی آنها، تیرهای پشت بند افقی را نصب می کنیم. سپس قیدهای فشاری قائم را در جهت عمود بر صفحه ی سپرها به این پشت بندهای افقی وصل می کنیم. سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری در عرضهای کم و خاکهای غیر سست، معمولا از نوع چوبی است ولی در عرضهای بیشتر و خاکهای سست تر استفاده از سپرها و پشت بندها و قید های فشاری فلزی اجتناب ناپذیر است. [۶،۷]

۷- روش خرپایی

این روش، یکی از مناسب ترین و متداول ترین روش های اجرای سازه نگهبان در مناطق شهری است. اجرای آن ساده بوده و نیاز به تجهیزات و تخصص بالایی ندارد، و در عین حال قابلیت انعطاف زیادی از نظر اجرا در شرایط مختلف دارد برای اجرای این نوع سازه نگهبان، ابتدا در محل عضوهای قائم خرپا، که در مجاورت دیواره ی گود قرار دارند، چاههایی را حفر می کنیم. عمق این چاه ها برابر با عمق گود به اضافه مقداری اضافه برای اجرای شمع انتهای تحتانی عضو خرپا است.طول شمع را، که با نشان داده می شود از طریق محاسبه بدست می آوریم. آنگاه درون شمع را آرماتوربندی کرده و عضو قائم را در داخل شمع قرار می دهیم و سپس شمع را بتن ریزی می کنیم. پس از سخت شدن بتن، انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار خواهد داشت سپس خاک را در امتداد دیواره ی گود با یک شیب مطمئن بر می داریم. آنگاه فونداسیون پای عضو مایل را اجرا می کنیم. این فونداسیون در پلان به صورت مربعی است. بعد یا عرض فونداسیون را با ضخامت یا ارتفا آن را با نشان می دهیم. پس از آن، عضو مایل را از یک طرف به عضو قائم و از طرف دیگر به ورق کف ستون بالای فونداسیون متصل می کنیم عملیات فوق را برای کلیه ی خرپاهای سازه نگهبان در امتداد دیواره به صورت همزمان اجرا می کنیم . حال خاک محصور بین اعضای قائم و افقی خرپاها را در سرتاسر امتداد دیواره، به صورت مرحله به مرحله برمی داریم و در هر مرحله اعضای افقی و قطری خرپا را به تریج نصب می کنیم تا آنکه خرپا تکمیل شود. [۶،۷]

توصیه‌ای در رابطه با تیرک‌های مایل متکی به ساختمان همسایه
(روش سنتی)

تمام روش‌های نگهداری خاک مثل دیوارهای حائل، دیوارهای مهارشده و میخ‌کوبی خاک و غیره به نحوی خاک را نگه می‌دارند و در واقع تماس با توده خاک هستند ولی تیرک‌های مایل در تماس مستقیم با ساختمان همسایه هستند. بنابراین تیرک‌های مایل را نمی‌توان ابنیه کلاسیکی نگهبان خاک محسوب نمود. به همین دلیل روش استفاده از تیرک‌های مایل متکی به ساختمان همسایه در مراجع متداول و کتب کلاسیک تشریح نمی‌شود. اولین گام در شناخت مکانیزم تیرک‌های مایل عبارت است از توجه به دو دیدگاه کنترل پایداری و کنترل تغییر‌شکل در بررسی گود است. وقتی گودبرداری مجاور ساختمان همسایه انجام می‌شود، یک شیروانی به وجود می‌آید که ممکن است به همراه ساختمان مجاور گود دچار ناپایداری و لغزش شود. برای بررسی پایداری این شیروانی می‌توان از روش‌های متداول بررسی پایداری شیروانی‌ها که در اغلب مراجع وجود دارد استفاده کرد. در این دیدگاه هم‌چنین کاهش ظرفیت باربری ساختمان همسایه در مجاورت شیب ناشی از گودبرداری مطالعه می‌گردد و ضریب اطمینان پی ساختمان همسایه در شرایط جدید محاسبه می‌شود. اگرچه هر دو دیدگاه پایداری و تغییرشکل اهمیت دارند ولی معمولاً دیدگاه کنترل پایداری برای گودبرداری‌های مجاور ساختمان همسایه بحرانی نیست زیرا گسیختگی شیروانی محور گود اغلب زمانی اتفاق می‌افتد که تغییر‌شکل زیادی بروز کرده است. بنابراین ساختمان مجاور گود قبل از رسیدن شیروانی به گسیختگی دچار نشست‌های اضافی می‌شود و صدمه می‌بیند. به بیان دیگر در گودبرداری‌های مجاور ساختمان همسایه باید نشست‌ها را کاملاً محدود کرد. در بسیاری از پروژه‌ها قبل از گسیختگی شیروانی خاک اثرات تغییر‌شکل خاک در ساختمان همسایه دیده می‌شود. دیدگاه کنترل پایداری معمولاً برای گودهای معمولی که در مجاورت ساختمان یا تأسیسات آب، برق و گاز و نظایر آن قرار ندارند، تعیین کننده هستند. اصولاً پایداری در مسائل ژئوتکنیکی وقتی بحرانی است که محدودیت نشست و تغییر‌شکل تعیین کننده نباشند. البته برخی از خاک‌های سخت رفتار بسیار ترد و شکننده‌ای بروز می‌دهند و گسیختگی شیروانی‌های آن‌ها به صورت ناگهانی و با تغییر‌شکل کم اتفاق می‌افتد. در این حالت هم کنترل پایداری بحرانی است. تیرک‌های مایل معمولاً نقش کمتری در کنترل پایداری کلی شیروان خاکی دارند. این تیرک‌ها موجب نوعی توزیع مجدد تنش‌ها و نیروها می‌‌گردند و بار را از ساختمان همسایه به کف گود منتقل می‌کنند که باید مطالعه شوند. [۵]