پایدارسازی گود به روش‌های متعددی صورت می‌گیرد که انتخاب یک روش خاص به شرایط محیطی، مسائل اقتصادی، نوع خاک و سایر عوامل بستگی دارد. این تصمیم‌گیری، بر عهده مهندسان و شاخص‌های فنی ذی‌ربط است. آن ها با تحلیل دقیق این پارامترها، بهترین روش پایدارسازی گود را بر اساس مبحث 7 مقررات ملی ساختمان برای هر پروژه انتخاب می‌کنند.

اجرای پایدارسازی گودها به دلیل اهمیت بالایی که در محافظت از دیوارهای گودال و جلوگیری از ریزش آن ها در طول عملیات گودبرداری دارد، امری اساسی و ضروری محسوب می‌شود. این عملیات با استفاده از روش‌های گوناگون انجام می‌شود و به‌طورکلی به‌عنوان یکی از گام‌های حیاتی در فرایند ساخت و بازسازی تلقی می‌گردد.

در حین پایدارسازی گود ، علاوه بر مهارکردن دیوارهای گودال و جلوگیری از ریزش آن ‌ها، اقداماتی نیز به‌منظور حفظ خاک زیر سازه‌های واقع در اطراف منطقه گودبرداری انجام می‌شود. این اقدامات باهدف تضمین استحکام سازه، به طور هم‌زمان با مهار دیوارهای اطراف اجرا می‌شوند. لازم به ذکر است که اجرای این عملیات به دلیل تأکید بر افزایش سطح ایمنی در فرایند گودبرداری و پایدارسازی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و پیاده‌سازی آن به‌طورقطع اساسی و مهم است.

آشنایی با اقدامات لازم قبل از انجام گودبرداری امری حیاتی است، به‌ویژه که عمدتاً گودبرداری‌ها در مناطق شهری و مسکونی اجرا می‌شوند و این محیط‌ها به‌عنوان نقاط خطرناک شناخته می‌شوند. قبل از هر گونه عملیات گودبرداری، باید اقداماتی جهت آماده‌سازی فضا انجام گیرد که در اینجا به معرفی و بررسی این اقدامات و نکات می‌پردازیم.

قبل از گودبرداری باید به 6 عامل و اقدامات توجه ویژه ای داشته باشید که در ادامه به آن ‌ها می‌پردازیم:

ارزیابی استحکام زمین و خاک

در ابتدا، استحکام زمین و خاکی که قرار است گودبرداری شود، بر اساس مطالعات ژئوتکنیکی باید ارزیابی شود. این مرحله از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و توصیه می‌شود به این امر توجه ویژه کنید.

نظارت بر نقشه و مقاوم‌سازی دیواره‌های گود

ناظر و مجری گودبرداری باید بر روی نقشه و مقاوم‌سازی دیواره‌های گود کاملاً نظارت داشته باشد و برنامه گودبرداری را بادقت بررسی کند.

بررسی تأسیسات زیرزمینی

تأسیسات موجود در زیرزمین مانند لوله‌های آب و فاضلاب، کابل‌های برق و تلفن، قنات‌ها و موارد مشابه باید مورد بررسی قرار گیرند و در صورت لزوم، اقدامات لازم برای قطع جریان یا تغییر مسیر آن‌ ها صورت گیرد.

اخذ مجوزهای لازم

قبل از هر گونه گودبرداری، مجوزهای لازم از سازمان‌هایی مانند سازمان آب و فاضلاب، اداره گاز، اداره برق، شهرداری و نهادهای مرتبط دیگر باید اخذ شود.

آگاهی ساکنین

ساکنین ساختمان‌های مجاور باید از زمان گودبرداری مطلع شده و به آن‌ها هشدارهای لازم داده شود.

توجه به تأسیسات زیرزمینی

وجود چاه‌های آب و فاضلاب و قنات‌ها باید حتماً قبل از انجام گودبرداری باید موردتوجه قرار گیرند. عدم توجه به وجود آن ها می تواند سبب بروز خطرات بسیاری برای کارگران و مردم شود.

قبل از شروع گودبرداری، ساختمان‌های مجاور باید بازرسی شوند و معابر نزدیک برای نصب تجهیزات پایش ارزیابی گردند. در صورت قرارگیری ایستگاه وسایل نقلیه عمومی در اطراف محدوده گودبرداری، باید به مسئولین ذی‌ربط اطلاع داده شود تا مشکلی در تردد آن‌ها صورت نگیرد.

همچنین، در صورت گودبرداری در مجاورت معابر عمومی، فاصله ۱۵۰ سانتی‌متری لبه گود با معابر رعایت شود و از علائم هشداردهنده برای آگاهی عابران استفاده گردد. در صورت وجود زمین زراعی یا باغچه در اطراف محل گودبرداری، باید خاک آن مورد بررسی قرار گیرد. ضایعات ساختمانی، تخته‌سنگ‌ها و موانع دیگر باید حتماً از محل گودبرداری خارج شوند.

برای انجام گودبرداری، از نیروهای باتجربه باید استفاده شود. همچنین، افراد متخصص مسئول به نظارت بر کار کارگران باشند و سایر نیروها مثل رانندگان ماشین‌آلات حفاری باید مهارت لازم را داشته و گواهینامه‌های معتبر را ارائه دهند.

بعد از تهیه نقشه گودبرداری و اخذ مجوزهای لازم از مراکز مختلف، می‌توان گودبرداری را شروع کرد. عموما گودبرداری برای ساخت و پی ریزی طبقات پایین‌تر از سطح زمین، همچون پارکینگ، موتورخانه‌ها و… استفاده می‌شود.

در دنیای پیچیده و پر از چالش ساخت‌وساز، انتخاب روش مناسب سازه نگهبان برای پایدارسازی گودها یکی از تصمیمات استراتژیک و حیاتی است که تأثیر مستقیمی بر ایمنی و استحکام سازه‌ها دارد. اینجاست که باید به طور جامع به روش‌های پایدارسازی گود ‌پرداخت:

روش مهارسازی

روش مهارسازی برای مهار حرکت و رانش خاک با استفاده از تکنیک‌های خاصی طراحی شده است. در این روش، از خاک‌های خود دیواره برای کنترل حرکت و تقویت ساختار گود بهره گرفته می‌شود. شروع این فرایند با حفر چاه‌هایی مناسب آغاز می‌شود. این چاه‌ها با عمقی که برابر با عمق گود و با اضافه‌کردن مقداری بیشتر برای شمع بتنی آخرین لایه چاه،‌ حفر می‌شوند.

 در مرحله بعدی، پروفیل‌هایی را در این چاه‌ها قرار می‌دهیم تا فضا را تقویت کنند. انتهای پروفیل‌ها را به عمق گود و کمی پایین‌تر از سطح زمین قرار می‌دهند. در این مرحله، چاه‌های افقی یا مایل با قطر حدود ۱۰ تا ۱۵ سانتیمتر به‌منظور جلوگیری از ریزش خاک، ایجاد می‌شوند. در ادامه، میل‌گردهایی در این چاه‌ها قرار می‌گیرند و سپس در مرحله آخر بتن به آن‌ ها تزریق می‌شود.

بلندی این چاه‌ها بستگی به نوع خاک و پارامترهای فیزیکی و مکانیکی آن دارد اما به طور معمول در حدود ۵ تا ۱۰ متر می‌توانند ارتفاع داشته باشند. در پایان این مراحل، تعدادی بتن پیش‌ساخته در بین پروفیل‌های قائم قرار می‌گیرند و به میل‌گردهای بیرون‌آمده از چاه‌ها متصل می‌شوند. در این روش اتصالات به میل‌گردها با استفاده از صفحات سوراخ‌دار تکیه‌گاه و مهره صورت می‌گیرد.

استفاده از ملات یا خمیری که در این روند تزریق می‌شود، ترکیبی از سیمان و آب یا سیمان و آب و ماسه است که در برخی موارد از مواد افزودنی نیز استفاده می‌کنند. این ترکیب، مهم‌ترین عامل در مهار و تقویت ساختار گودها است. توصیه می‌شود که طراحی، برنامه‌ریزی و اجرای این عملیات گودبرداری و تزریق توسط کارشناسان متخصص و آگاه به مسائل مربوطه انجام شود.

این عملیات با استفاده از دستگاه‌ها و تجهیزات خاص و بر اساس استانداردها و ضوابط معین انجام می‌گیرد. زیرا درصورتی‌که این عملیات بادقت و به‌درستی انجام نشود و فشار تزریق بیش از حد لازم اعمال شود، ممکن است با ناپایداری‌ها و شکست‌های جدی در ساختار خاک مواجه گردیم که بر عملکرد کلی عملیات تأثیرگذار خواهد بود.

بررسی مزایا روش مهارسازی

در این روش، با تزریق بتن در داخل چاهک‌ها، خصوصیات مکانیکی خاک بهبود پیدا می‌کند. این بهینه‌سازی علاوه بر استفاده از خاک اطراف جداره برای مهار رانش خاک، باعث کاهش میزان رانش خاک نیز می‌شود. در این روش، از خاک موجود برای مهار دیواره گود استفاده می‌شود که از نظر محیط زیستی و اقتصادی ارزشمند است.

معایب روش مهارسازی

استفاده از بدنه خاک مجاور دیواره گود در این روش ضروری است. در شرایطی که خاک مجاور گود زیر ساختمانی یا در حومه همسایه، منطقه تأسیسات یا مسیرهای شهری باشد، استفاده از این روش با محدودیت‌هایی همراه است. برای اجرای این روش، همیشه نیاز به دستگاه‌های خاص مانند دستگاه‌های پیشرفته برای حفر چاهک‌ها، تزریق بتن و موارد دیگر است.

روش مهارسازی نیاز به افراد با تخصص‌های بالاتر در رده‌های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه دارد که این نکته مقایسه با روش‌های ساده‌تر را امری پیچیده‌ می‌کند. به دلیل نیاز به اجرای عملیات به‌صورت مرحله‌به‌مرحله، زمان بیشتری برای انجام کار نیاز است که در نتیجه هزینه‌های بیشتری را در اجرای عملیات به همراه دارد.

روش دیوار دیافراگمی یا دیوار دوغابی

دیوار دیافراگمی، یکی از روش‌های پیشرفته ساخت دیوارها است که معمولاً از بتن مسلح ساخته می‌شود و به دلیل ساختار منحصربه‌فرد آن به نام دیوارهای دوغابی نیز شناخته می‌شود. در این روش، ابتدا با استفاده از دستگاه‌های حفاری ویژه به نام گرب، قسمتی از دیوار حفاری می‌شود.

هم‌زمان با این حفاری، به‌منظور افزایش پایداری جداره دیوار، از دوغاب بنتونیت بهره گرفته می‌شود. با تشکیل کیک بنتونیت در دیوار حفاری شده و نفوذ آن در لایه‌های دانه‌ای جداره، جلوگیری از ریزش‌های موضعی امکان‌پذیر می‌شود.

مراحل اجرای دیوار دیافراگمی

حفاری و دوغاب‌ گذاری: با استفاده از دستگاه گرب، حفره‌ای ایجاد می‌کنید و هم‌زمان با ایجاد حفره، دوغاب بنتونیت جهت ایجاد پایداری در دیوار حفری مورداستفاده قرار می‌گیرد.

آرماتورگذاری: پس از رسیدن به عمق موردنظر، آرماتورها در دیوار حفاری شده گذاشته می‌شوند.

بتن‌ریزی: بتن‌ریزی در این روش با استفاده از لوله‌های ترمی انجام می‌شود. کارگران به وسیله لوله‌های ترمی  بادقت بتن را در ترازپایین گودبرداری می‌ریزند. وزن بتن باعث بالا آمدن بنتونیت می‌شود. بنتونیت بالاآمده معمولاً برای استفاده مجدد جمع‌آوری می‌شود.

این روش باتوجه‌به ویژگی‌های جلوگیری از نشتی که دارد در زیر هسته سدهای خاکی، تسهیلات شهری مانند مترو و مکان‌هایی که نیاز به جلوگیری از نشتی دارند، استفاده می‌شود. استفاده از این روش در مناطق شهری به محدودیت‌هایی همچون استفاده از روش‌های مهاربندی افقی، مایل و المان‌های کششی همراه است.

مقطع دیوار: مقطع این‌گونه دیوارها اصولاً به‌صورت مستطیلی ساخته می‌شود، اما اشکال مختلفی همچون T و L نیز برای اهداف خاص قابل‌استفاده هستند.

مزایای روش دیوار دیافراگمی

• دیوار دیافراگمی همچنین به‌عنوان سازه‌ای نگهبان گود عمل می‌کند و همچنین در حین بهره‌برداری به‌عنوان دیوار حائل مورداستفاده قرار می‌گیرد.
• یکی از ویژگی‌های مثبت این روش، سرعت اجرای کار بالاست که می‌تواند به بازده و ‌سرعت آغاز بهره‌برداری کمک کند.
• درجه ایمنی کار در این روش بسیار بالاست و این امر از مزایای مهم این روش به شمار می‌آید.
• دیوار دیافراگمی به‌خصوص برای گودها و حفاری‌های با طول زیاد، یک راه‌حل مناسب محسوب می‌شود.

معایب روش دیوار دیافراگمی

• در پروژه‌هایی با حجم کم، هزینه اجرای کار بسیار زیاد است که ممکن است این امر در برخی پروژه‌ها به چالش کشیده شود. با افزایش ابعاد پروژه، هزینه کلی نیز می‌تواند از روش‌های ساده‌تر کمتر باشد.
• دستگاه‌های حفاری موردنظر در این روش به فضای کار بزرگ‌تری نیاز دارند. در صورت محدودیت فضای دو طرف دیوار، اجرای کار ممکن است ناممکن یا دشوار شود.
• در کلیت روش دیوارهای دیافراگمی نیاز به دستگاه‌های حفاری ویژه و نیروهای با تخصص بالا برای کار با این دستگاه‌ها و اجرای مراحل مختلف پروژه وجود دارد.

سپرکوبی

سپر در مهندسي عمران کاربردهاي مختلفي داشته و در اکثر مواقع از آن به عنوان حائل يا نگهدارنده استفاده می شود. سپرها به منظور تامین هدف های مختلف به اشکال مختلفی ساخته می شوند.
در روش نگهداري گود توسط سپرکوبی، ابتدا در طرفين گود سپرهايي کوبيده مي شود و سپس خاکبرداري انجام مي گردد. پروفيل ورق ها از جنس فولاد و ذوزنقه اي شکل است و ضخامت ورق ها 1 تا 5/1 سانتي متر مي باشد. پس از آنکه عمق خاکبرداري به حد کافي رسید، در کمرکش سپرها و بر روي آن ها، تيرهاي پشت بند افقي نصب مي گردد و سپس قيد هاي فشاري قائم در جهت عمود بر صفحه سپرها به پشت بندهاي افقي وصل مي شود. دليل استفاده از پروفيل بال پهن در اين روش به دليل پخش تنش در بين سپرها و جلوگيري از تمرکز تنش و لهيدگي سپرها است. همچنين به دليل داشتن ممان اينرسي زياد، پروفيل H از تغيير شکل سپرها جلوگيري مي کند. از سپر ها علاوه بر حفاظت ترانشه¬ها و ديواره هاي گودبرداري، براي حفاظت از ساحل در مقابل فرسايش و ديگر کارهاي آبي، نيز استفاده مي شود. از مزاياي اين روش راحتي در کوبيدن، نصب و بيرون کشيدن سپرها و استفاده مجدد از مصالح و نيز نیاز کمتر این روش به المان های افقی و قائم است که از این جهت بر روش های دیگر برتری دارد. بنابراین محدوديت هاي اشغال فضاي داخل گود کمتر وجود دارد. ليکن از جمله معايب اين روش علاوه بر هزينه بالای تامين مصالح، وابستگي آن به نصب سپرهاي فلزي مي باشد که در محيط هاي شهري به دليل وجود تاسيسات زيربنايي شهري (مانند شبکه آب شهري) و ايجاد لرزش و صداي ناشي از کوبيدن سپرها محدوديت هايي را به وجود مي آورد. همچنين کوبيدن سپر ها در زمين هاي سنگي و يا خاک هاي بسيار متراکم (مانند خاک هاي سمنته شده) به سختي امکان پذیر است و ممکن است سپر در حین کوبيدن دچار اعوجاج گردد.

انکراژ

انکراژ یکی از روش های پایدارسازی گود است که از میل مهارها به‌ویژه در شرایطی که انتظار جابجایی و تغییرات جانبی در دیواره گود وجود دارد، به‌عنوان عناصر تقویت‌کننده خاک استفاده می‌کند. همچنین باعث پایدارسازی خاک نیز می‌گردد. به این معنی که استفاده از میل مهارها منجر به کاهش جابجایی خاک در دیواره‌های گود و سازه‌های مجاور خواهد شد.

انواع انکراژ

انکراژ شیوه ای اجرای گوناگونی دارد که هر کدام برای شرایط خاص زمین و سازه مناسب هستند. برخی از رایج ترین روش های انکراژ عبارتند از

• انکراژ پیش تنیده
• انکراژ پس تنیده
• انکراژ موقت
• انکراژ دائم

کاربرد های انکراژ

• پایدارسازی گودهای عمیق
• تقویت دیوارهای حائل
• پایدارسازی خاکریزها
• بهسازی سازه های قدیمی

مزایای انکراژ

استفاده از روش انکراژ مزایای متععدی نسبت به سایر روش های پایدارسازی دارد از جمله

• ایجاد پایداری با حداقل اشغال فضای کارگاه
• قابل اجرا بودن در انواع زمین
• مقرون به صرقه بودن

معایب انکراژ

• نیاز به تخصص برای زراحی و اجرای صحیح
• وابستگی به کیفیت مصالح

روش اجرای انکراژ

اجراي مرحله به مرحله اين روش را مي توان به صورت خلاصه بصورت زير در نظر گرفت

1. حفر چاه هايي به عمق (گود + Lp) در جداره گود
2. آرماتور بندي شمع
3. اجراي پروفيل قائم I شکل يا H شکل فولادي
4. بتن ريزي شمع
5. حفر چاهک هاي افقي يا مايل به قطر 10 تا 15 سانتي متر در جداره گود با استفاده از دستگاه هاي حفاري ويژه
6. گذاشتن ميلگرد داخل چاهک ها و تزريق بتن
7. گذاشتن صفحات فولادی در سر ميلگردهاي رزوه شده، آرماتور بندي شبکه اي ديواره جدار و سپس شاتکريت بتن يا اجراي پانل پيش ساخته بتني به صورت مرحله به مرحله در گود برداري.