چگونه از ریزش خاک در گودبرداری جلوگیری کنیم؟
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
امروزه در شهرها و حتی روستاها ساختمان و ساختمان سازی جزو اجزای لاینفک زندگی انسان ها شده است که تغییرات چشمگیری را از ابتدای پیدایش این صنعت تا به الآن مشاهده می کنیم. با پیشرفت علم و گسترش ایده های نو صنعت ساختمان سازی تحولات گسترده ای را به خود دیده است ولی در کنار آن خطراتی هم این ساختمان ها را تهدید می کند که نیاز است ابتدا آن ها را بشناسیم و سپس در جهت پیشگیری و رفع این موارد اقدام کنیم. در این میان، علاوه بر مباحث فنی و ایمنی، توجه به هزینه های پروژه و نوسانات بازار مصالح از جمله قیمت آهن نیز در برنامه ریزی و اجرای صحیح عملیات ساختمانی اهمیت ویژه ای دارد. یکی از این خطرات، ریزش ساختمان های مجاور گود و قسمت های گودبرداری شده است که در این مقاله مرکزآهن سعی بر این داریم به بررسی مفهوم گودبرداری، کاربردها و انواع آن، عوامل مؤثر بر ریزش گود و روش های جلوگیری از ریزش گود بپردازیم.
انواع ریزش گود
به طور کلی ریزش دیواره گود به سه دسته تقسیم بندی می شود که شناخت دقیق آن ها در تحلیل دلایل ریزش گود و انتخاب صحیح سازه نگهبان اهمیت زیادی دارد. هر یک از این حالت ها می تواند پیامدهای متفاوتی از نظر فنی، حقوقی و ایمنی ایجاد کند و در صورت بی توجهی، خطر ریزش گود را به طور جدی افزایش دهد.
- ریزش ساختمان مجاور
- ریزش دیواره خاکی محل گودبرداری شده
- ریزش دیوار قسمتی از ساختمان قدیمی که برای پایدارسازی هر چه بیشتر ساختمان های مجاور هنوز تخریب نشده است.
ریزش ساختمان مجاور
در این حالت، ناپایداری ناشی از عملیات گودبرداری موجب نشست یا تخریب سازه های مجاور می شود. این نوع ریزش گودبرداری معمولاً در بافت های فرسوده یا ساختمان های فاقد اسکلت مقاوم بیشتر مشاهده می شود و می تواند خسارات مالی و جانی سنگینی ایجاد کند.
ریزش دیواره خاکی محل گودبرداری شده
این حالت شایع ترین نوع ریزش دیواره گودبرداری است و معمولاً به علت ضعف خاک، نبود سیستم مهاربندی مناسب یا اجرای نادرست عملیات پایدارسازی رخ می دهد. در چنین شرایطی، عدم توجه به روش های جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری می تواند منجر به ناپایداری تدریجی یا ناگهانی دیواره شود.
ریزش دیوار قسمتی از ساختمان قدیمی که برای پایدارسازی هر چه بیشتر ساختمان های مجاور هنوز تخریب نشده است
گاهی بخشی از دیوارهای سازه های قدیمی به عنوان تکیه گاه موقت باقی می مانند. در صورتی که این دیوارها مقاومت کافی نداشته باشند، احتمال تخریب آن ها وجود دارد که می تواند موجب ریزش گودبرداری شود. هرچند احتمال وقوع این نوع نسبت به دو نوع دیگر کمتر است، اما در صورت وقوع، خسارت قابل توجهی ایجاد می کند.
شایان ذکر است که احتمال وقوع ریزش نوع سوم نسبت به دو نوع دیگر کمتر است، با این حال بررسی دقیق شرایط سازه های باقی مانده بخشی از فرآیند حرفه ای جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری محسوب می شود.
عوامل مؤثر بر ریزش گود
پیش از بررسی جزئیات، باید توجه داشت که ریزش گود پدیده ای ناگهانی و بدون مقدمه نیست، بلکه حاصل مجموعه ای از عوامل فنی، اجرایی و محیطی است که در کنار یکدیگر عمل می کنند. شرایط زمین، نحوه طراحی سازه نگهبان، وضعیت فونداسیون ساختمان های مجاور و کیفیت اجرای عملیات همگی در میزان پایداری گود نقش دارند. هرگونه بی توجهی به این عوامل می تواند تعادل تنش در خاک را بر هم زده و زمینه ناپایداری را فراهم کند. از این رو شناخت دقیق این مؤلفه ها، نخستین گام در مدیریت ریسک و افزایش ایمنی پروژه های گودبرداری محسوب می شود.
- خواص مکانیکی و فیزیکی خاک دیواره گود
در واقع احتمال ایجاد ریزش گود در زمین هایی که ساختاری سنگی دارند بسیار نسبت به زمین هایی که خاک فروریزشی دارند کمتر است. به عبارت دیگر گاهی اتفاق می افتد که میزان تنش های وارده به خاک بیشتر از تنش های ساختاری خاک می شود و در این مواقع ریزش خاک و ریزش گود اتفاق می افتد. این مسئله به طور گسترده ای به جنس و نوع خاک بستگی دارند. در واقع این خصوصیات مکانیکی و فیزیکی خاک محل مورد نظر است که درصد احتمال وقوع ریزش گود را تعیین می کند. مثلاً عدم چسبندگی مناسب دانه های خاک یا تراکم پایین خاک می تواند از جمله عوامل مؤثر بر ریزش گود باشد.
خاک های دستي جزو بارزترين نمونه های خاک های ضعيف به شمار می روند. در زمان های قدیم شهرها به اندازه وسعت کنونی نبوده اند و بسیاری از نقاطی که الآن جزو شهر محسوب می شوند در آن زمان جزو مناطق خارج از شهر بوده اند که محل دفع و انبار انواع زباله ها بودند. با گستردهتر شدن شهرها کمکم آن مناطق هم به مناطق شهری پیوسته اند، ولی آن خاک ها خاک دستی را تشکیل داده اند و به صورت کاملاً غیر مهندسی تسطیح شده اند. حال اگر ساختمانی روی این خاک های ضعیف بنا شود تا زمانی که کنارش گودبرداری نشود دچار مشکل نمی شود، ولی با گودبرداری در مجاورت این خاک های ضعیف، دیگر تاب و تحمل فشارها را نداشته و دیواره گود فرو می ریزد و ساختمان تخریب می شود. ریزش گود علاوه بر خصوصیات خاک دیواره گود و محل گودبرداری، به عوامل زیاد دیگری نیز بستگی دارد که به برخی از آن ها اشاره می کنیم:
- لغزش خاک دیواره گود
اصطلاحاً به جا به جایی و سرخوردن توده های خاک، لغزش خاک می گویند که می تواند یکی از عوامل تخریب و ریزش دیواره گودبرداری باشد. عاملی که باعث به وجود آمدن لغزش خاک می شود، حضور ترک های کششی در دیواره گود است.
- فرونشینی و تورم (برآمدگی) دیواره گود
برای حفاظت از دیواره گود معمولاً از سازه های نگهبان استفاده می شود. اگر این سازه های نگهبان که به عنوان عوامل پشتیبانی کننده و محافظت کننده محل گودبرداری کاربرد دارند به کار گرفته نشده باشند، قسمت های مختلف دیواره های محل گودبرداری تحت فشار نامتعادل قرار می گیرند و همین فشار نامتعادل باعث می شود که برخی قسمت ها فرونشینی و قسمت های دیگر تورم (برآمدگی) داشته باشند و شرایط ریزش گود بسیار فراهم شود. در چنین شرایطی توجه به روش های جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری اهمیت ویژه ای پیدا می کند.
- واژگون شدن دیواره گود
ترك های كششی موجود در دیواره گود همچنین می توانند باعث واژگون شدن دیواره های گود بـه درون خود گود نیز باشند. گاهی اوقات پیش می آید که تحت تأثیر عوامل خارجی، از جمله نیروی برشی، ترك های كششی موجود روی دیواره گود سبب واژگون شدن دیواره ها به درون محل گود برداری و بنابراین سبب ریزش گود می شوند.
- وجود آب های سطحی و زیرسطحی و وقوع فرآیند جوشش
گاها وجود فاضلاب و قنات ها و چاه ها و آب های زیرزمینی و بالا بودن سطح آب های زیرزمینی در مجاورت محل گودبرداری باعث می شود که آب به سمت بالا جریان پیدا کند و پدیده جوشش آب به وجود آید. جوشش باعث تخریب دیواره محل گودبرداری می شود و یکی از عوامل ریزش گود به حساب می آید. این پدیده مخصوصاً بعد از چند روز پس از انجام اقدامات گودبرداري و به تعادل رسيدن سطح آب زيرزميني به وجود می آید. در مواقعی که سطح آب های زیرزمینی در محل مورد نظر بالا است، انجام عمليات آبكشي به منظور پايين بردن سطح آب بسیار لازم و ضروری است. جریانات آب های سطح زمین نیز می تواند بر احتمال ریزش گود اثر داشته باشد، مثلاً در هنگام بارندگی وقتی جریان آب سطحی رخ می دهد ممکن است باعث فرسايش خاك گود و متعاقباً اشباع شدن آن بشود و موجبات ریزش گود را فراهم آورد که در این حالت جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری نیازمند تمهیدات زهکشی مناسب است.
- بالا آمدگی یا فشردگی (چلاندگی) کف و دیواره گود
بالا آمدگی یا فشردگی (چلاندگی) در محل گودبرداری ناشی از فشار وارده به علت وزن خاک مجاور است. این فشار خاک های مجاور باعث تغییر شکل محل گودبرداری و در نهایت عدم تحمل فشار توسط دیواره های گود و ریزش آن ها می شود که نمونه ای از ریزش دیواره گودبرداری به شمار می رود.
- فشار وارده از طریق معابر مجاور به دیواره گود
گاهی محل گودبرداری در نزدیکی محل هایی است که خاک آن فشار سنگینی را که به علت بهره برداری است، تحمل می کند. همین فشار بهره برداری از معابر مجاور می تواند به دیواره گود هم وارد شود و موجبات تخریب و ریزش گود را فراهم آورد.
- ضعيف و يا حساس بودن ساختمان مجاور
گاهی پیش می آید که ساختمان مجاور محل گودبرداری اسکلت بندی خوبی ندارد یا ملات دیوارها ضعیف و نامرغوب است یا دیوارها دچار ترک و نشست و شکم دادگی هستند. در چنین مواقعی این ضعیف بودن کیفیت ساختمان مجاور هم می تواند مزید بر علت باشد و با کوچک ترین سستی در دیواره گود، تخریب شود و بریزد. مسئله وقتی حساس تر می شود که ساختمان مجاور محل گودبرداری دارای ارزش تاريخي و فرهنگي باشد. وقتی ساختمان های مجاور محل گودبرداری ضعیف هستند، دقت و بررسی های بیشتر و حساس تری برای گودبرداری باید اعمال شود، زیرا در هنگام وقوع ریزش گود، ضعیف بودن ساختمان مجاور مسئولیت را از عوامل گودبرداری ساقط نمی کند.
- عمق بالای گود
طبیعی است که هر چه عمق گودبرداری بیشتر باشد احتمال وقوع ریزش دیواره گود بالاتر می رود. در خاک برداری ها و گودبرداری های عمیق باید دقت بررسی ها و اقدامات کارشناسانه دو چندان شود و صرفاً نمی توان کار را به چند کارگر ساده سپرد و اجرای روش های جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری با حساسیت بیشتری انجام گیرد.
- مدت زمان بازماندن روی گود
هر چقدر روی سطح محل گودبرداری برای مدت زمان بیشتری باز بماند، احتمال ریزش گود در آن محل بیشتر می شود. این شرایط وقتی وخیم تر می شود که عملیات گودبرداری در فصل های زمستان یا بهار و پاییز که فصول مرطوب و به همراه بارندگی هستند رخ دهد. وقوع بارش های احتمالی و گاها شدید در این فصول باعث اشباع خاک محل گودبرداری از آب شده و موجب ریزش گود می شود و توجه به روش های جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری را ضروری تر می کند.
- استفاده از نیروی کار با مهارت کم
متأسفانه خیلی از افراد متصدی ساخت و ساز بر این باور هستند که هزینه کردن برای اقدامات کارشناسانه و بررسی های قبل از عملیات گودبرداری فقط نوعی اتلاف وقت و انرژی است و کار گودبرداری ساختمان را به دست افراد نابلد و با مهارت کم می سپارند. در چنین مواقعی بدیهی است که ماحصل کار، ضعیف باشد و با کوچک ترین بی دقتی خسارات جبران ناپذیری را وارد سازد.
- کیفیت مصالح
کیفیت مصالح نیز یکی دیگر از عوامل مؤثر بر ریزش گود است. گاهی کارهای نظارتی و مهندسی برای عملیات گودبرداری به درستی و با دقت انجام می پذیرد، ولی متأسفانه مصالح به کار رفته جهت افزایش پایداری و مقاومت گود از کیفیت استاندارد و مطلوبی بهره مند نیستند. در چنین شرایطی هم نمی توان انتظار داشت که محل گودبرداری شده از مقاومت بالا و خوبی در مقابل عوامل تنش زا برخوردار باشد.
- لرزه خیزی منطقه
لرزه خیز بودن منطقه نیز از جمله عوامل مؤثر بر ریزش گود به حساب می آید. هر چه منطقه لرزه خیزتر باشد به همان نسبت هم استحکام خاک اطراف دیواره گود کمتر خواهد شد و نیاز است که عملیات اجرایی سازه های نگهبان و روش های جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری با دقت و مهارت و کیفیت بالاتری انجام شود.
روش های جلوگیری از ریزش گود
حال که به بررسی چند عامل از عوامل مؤثر بر ریزش گود پرداختیم، بد نیست تا مختصری هم راجع به عملیات اجرایی سازه های نگهبان صحبت کنیم. سازه های نگهبان، سازه هایی هستند که در گودبرداری ها اجرا می شوند و وظیفه افزایش پایداری و مقاومت دیواره گودبرداری شده را دارند و اجرای آن ها از مهم ترین روش های جلوگیری از ریزش خاک در گودبرداری به شمار می رود. سازه های نگهبان انواع مختلفی دارند که متناسب با نوع، عمق و ابعاد گودبرداری، نوع و خواص مکانیکی و فیزیکی خاک و سایر عوامل دیگر، یکی از این انواع سازه نگهبان انتخاب و اجرا می شود. در زیر به نام برخی از آن ها اشاره می کنیم:
- اجرای پشت بند خاکی
- سپر کوبی
- شمع کوبی
- نيلينگ
- انكراژ
- ديوار ديافراگمي
- پشت بند با خرپا
- شیب دار كردن
در طی چند سال اخیر با افزایش جمعیت نیاز به ساختن ساختمان های چند طبقه و به تبع آن نیاز به داشتن پارکینگ های زیر زمینی باعث شده است که مسئله خاک برداری و گودبرداری و ایمنی گود و عوامل جلوگیری کننده از ریزش گود جزو مسائل بسیار مهم و تخصصی صنعت ساخت و ساز شود. اهمیت این موضوع از آن جهت است که با جان و سلامتی افراد داخل و خارج از گود ارتباط مستقیمی دارد؛ بنابراین باید پروژه های گود برداری را به افراد متخصص این کار سپرد. افراد متخصص این کار از عوامل مؤثر بر ریزش گود و روش های پیشگیری از ریزش گود اطلاعات کافی را دارند.
سوالات متداول
اصلی ترین علت ریزش گود معمولاً ناپایداری خاک و عدم اجرای صحیح سازه نگهبان است. زمانی که تنش وارد بر دیواره از مقاومت خاک بیشتر شود، احتمال تخریب افزایش مییابد.
ریزش گود به سه نوع اصلی شامل ریزش ساختمان مجاور، ریزش دیواره خاکی گود و ریزش بخش باقی مانده از ساختمان قدیمی تقسیم می شود. هر کدام بسته به شرایط خاک و محیط اطراف رخ می دهند.
جنس و تراکم خاک، عمق گودبرداری، فشار ساختمانهای مجاور و کیفیت اجرای سازه نگهبان از عوامل مهم هستند. همچنین بارندگی و لرزه خیزی منطقه می توانند خطر ریزش را افزایش دهند.
انتخاب و اجرای صحیح سازه نگهبان متناسب با شرایط خاک و عمق گود بهترین راهکار است. روشهایی مانند نیلینگ، انکراژ یا دیوار دیافراگمی بسته به پروژه استفاده میشوند.
بالا بودن سطح آب زیرزمینی باعث کاهش مقاومت مؤثر خاک و ایجاد ناپایداری می شود. در صورت عدم زهکشی مناسب، جوشش و اشباع خاک می تواند منجر به ریزش دیواره شود.
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.