تا چه ارتفاعی نیاز به سازه نگهبان نیست؟ بررسی ارتفاع مجاز

پرسش اصلی بسیاری از کارفرمایان و سازندگان این است که تا چه ارتفاعی نیاز به سازه نگهبان نیست و آیا می توان در همه پروژه ها بدون اجرای سیستم پایدارسازی گودبرداری را انجام داد یا خیر. پاسخ این سؤال وابسته به مجموعه ای از پارامترهای فنی، آیین نامه ای و شرایط محیطی است و نمی توان عددی ثابت و یکسان برای همه پروژه ها اعلام کرد. در واقع تعیین ارتفاع مورد نیاز برای سازه نگهبان تابعی از نوع خاک، عمق گود، فاصله ساختمان های مجاور و شرایط بارگذاری اطراف است.

در پروژه های ساختمانی شهری، پیش از شروع عملیات، بررسی دقیق روش های گودبرداری ساختمان و تحلیل پایداری دیواره ها ضروری است؛ زیرا کوچک ترین خطا در برآورد حداکثر ارتفاع گودبرداری مجاز می تواند منجر به ریزش دیواره، آسیب به سازه های مجاور و تحمیل خسارات سنگین شود. از سوی دیگر، اجرای سازه نگهبان هزینه هایی در بر دارد که با نوسانات قیمت آهن و مصالح فولادی تغییر می کند؛ بنابراین تصمیم گیری درباره اجرای یا عدم اجرای آن باید بر پایه محاسبات مهندسی انجام شود، نه صرفاً کاهش هزینه.

در این مقاله به صورت تخصصی بررسی می کنیم که ارتفاع گودبرداری مجاز بدون سازه نگهبان در چه شرایطی امکان پذیر است، چه عواملی در تعیین آن نقش دارند و ضوابط آیین نامه ای چه الزاماتی را برای کنترل ایمنی پروژه ها در نظر گرفته اند.

تا چه ارتفاعی نیاز به سازه نگهبان نیست؟

پاسخ دقیق به این سؤال که تا چه ارتفاعی نیاز به سازه نگهبان نیست وابسته به شرایط ژئوتکنیکی پروژه است. در خاک های متراکم و چسبنده با زاویه اصطکاک داخلی مناسب، گاهی امکان اجرای گود کم عمق بدون سازه نگهبان وجود دارد؛ اما این موضوع به معنای مجاز بودن همیشگی آن نیست. در عمل، حد ارتفاع گود بدون سازه نگهبان معمولاً محدود بوده و باید بر اساس گزارش مکانیک خاک تعیین شود.

در بسیاری از پروژه های شهری، اگر عمق گود کمتر از حدود ۱ تا ۱.۵ متر باشد و هیچ سازه یا بارگذاری مؤثری در مجاورت وجود نداشته باشد، ممکن است بتوان از اجرای سازه نگهبان صرف نظر کرد. با این حال، ارتفاع گودبرداری مجاز بدون سازه نگهبان در مناطق متراکم شهری بسیار محدودتر است؛ زیرا محدودیت ارتفاع گود در مناطق شهری تحت تأثیر ترافیک، لرزش، تأسیسات زیرزمینی و ساختمان های مجاور قرار دارد.

عامل مهم دیگر، تعیین ارتفاع گود بر اساس نوع خاک است. خاک های دانه ای سست یا خاک های دستی، حتی در ارتفاع کم نیز پایداری کافی ندارند. همچنین اگر گود در مجاورت ملک همسایه باشد، موضوع ارتفاع مجاز گود در مجاورت ساختمان اهمیت دوچندان پیدا می کند. در چنین شرایطی حتی عمق های کم نیز ممکن است نیازمند پایدارسازی باشند، زیرا تأثیر ارتفاع گود بر پایداری خاک و انتقال تنش به پی ساختمان مجاور باید به دقت بررسی شود.

نوع خاک	شرایط مجاورت	وضعیت آب زیرزمینی	ارتفاع گود بدون نیاز به پایدارسازی (تقریبی)	توضیح فنی
خاک رسی متراکم	بدون ساختمان مجاور	پایین	1 تا 1.5 متر	در صورت کنترل ترک سطحی و بازه زمانی کوتاه
ماسه متراکم	بدون بارگذاری جانبی	پایین	حدود 1 متر	حساس به لرزش و بارگذاری ناگهانی
ماسه سست یا خاک دستی	هر شرایطی	متغیر	کمتر از 1 متر	معمولاً نیازمند پایدارسازی حتی در عمق کم
گود در مجاورت ساختمان	هر نوع خاک	متغیر	کمتر از 1 متر	وابسته به فاصله پی و نوع سازه مجاور

عوامل مؤثر در تعیین نیاز به سازه نگهبان

برای تعیین اینکه تا چه ارتفاعی نیاز به سازه نگهبان نیست، بررسی مجموعه ای از عوامل فنی ضروری است. نخستین عامل، ویژگی های ژئوتکنیکی خاک است. مقاومت برشی، چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی و سطح آب زیرزمینی تعیین می کنند که آیا ارتفاع گود بدون نیاز به پایدارسازی امکان پذیر است یا خیر. خاک های رسی متراکم رفتار متفاوتی نسبت به ماسه های سست دارند و همین موضوع بر کنترل ارتفاع دیواره گود اثر مستقیم می گذارد.

عامل دوم، شرایط محیطی و بارگذاری اطراف گود است. وجود ساختمان های قدیمی، معابر پرتردد یا بارهای متمرکز می تواند سبب افزایش تنش جانبی خاک شود. در این حالت حتی اگر عمق گود کم باشد، احتمال ناپایداری افزایش می یابد. همچنین فاصله گود تا مرز ملک و وضعیت پی ساختمان مجاور در تعیین حداکثر ارتفاع گودبرداری مجاز بسیار مؤثر است.

عامل سوم، کاربری و ارتفاع مجاز ساختمان مورد نظر است. هرچه سازه نهایی بلندتر باشد، معمولاً نیاز به گود عمیق تر برای اجرای فونداسیون ایجاد می شود. در این شرایط تحلیل دقیق ارتفاع مورد نیاز برای سازه نگهبان اهمیت بیشتری پیدا می کند. در نهایت، مدت زمان باز بودن گود نیز عامل تعیین کننده ای است؛ گود موقت کوتاه مدت رفتار متفاوتی نسبت به گود بازِ طولانی مدت دارد و احتمال ریزش در گذر زمان افزایش می یابد.

ضوابط آیین  نامه سازه نگهبان و ارتفاع مجاز گود

ضوابط آیین نامه ای به صورت صریح بیان می کنند که تعیین اینکه تا چه ارتفاعی نیاز به سازه نگهبان نیست باید بر اساس مطالعات فنی و گزارش مهندس طراح انجام شود. در مقررات ملی ساختمان، به ویژه مبحث هفتم (پی و پی سازی)، تأکید شده است که هرگونه گودبرداری باید از نظر پایداری دیواره ها بررسی و در صورت لزوم پایدارسازی شود.

بر اساس این ضوابط، عدد ثابتی به عنوان حداکثر ارتفاع گودبرداری مجاز برای همه پروژه ها تعیین نشده است؛ بلکه معیار اصلی، اطمینان از ایمنی در برابر لغزش، واژگونی و ریزش موضعی است. در صورتی که تحلیل ها نشان دهد ارتفاع گودبرداری مجاز بدون سازه نگهبان کمتر از عمق مورد نیاز پروژه است، اجرای سیستم نگهبان الزامی خواهد بود.

همچنین در آیین نامه ها به موضوع ارتفاع مجاز گود در مجاورت ساختمان توجه ویژه ای شده است. اگر گود در فاصله کم از پی ساختمان مجاور قرار گیرد، حتی در عمق های محدود نیز پایدارسازی لازم است. کنترل تغییرشکل ها، نشست مجاز و پایش مستمر دیواره گود از دیگر الزامات آیین نامه ای است. بنابراین تصمیم گیری درباره عدم اجرای سازه نگهبان باید مستند به محاسبات مهندسی، گزارش مکانیک خاک و تأیید دستگاه نظارت باشد.

سوالات متداول