انواع روش های گودبرداری

گودبرداری جهت جلوگیری از وقوع یکسری از هم گسیختگی در دیواره گود و همچنین کنترل تغییر شکل هایی که دراطراف گود برداری صورت می گیرد با در نظر گرفتن یکسری تدابیر باید مورد محافظت قرار بگیرد.

در گودبرداری باید از شیب خاک مطمئن بود و به دنبال روشی صحیح و ارزان جهت محافظت از گود ایجاد شده، بود و در صورت عدم وجود چنین امکانی یعنی محیط به گونه ای باشد که محدود و بسته باشد باید براساس گودبرداری از لحاظ ابعاد و نوع و حتی کنرتل وضعیت آب زیرزمینی، سازه نگهبان مناسب را انتخاب نمود و آنها را اجرا کرد.

• گودبرداری  از نظر ابعاد وعمق

الف ‍- گود های باز : گود هایی هستند که در آنها عرض گود از عمق آن بیشتر است.
ب – گود ترانشه ای : طبق تعریف یک ترانشه گودی است که در آن عمق گود از عرض آن در کف بیشتر است.

• گود برداری از نظر پایداری دیواره

در این نوع خاک ها می توان از روش های تحلیلی رانکین، کولمب، تعادل در حد بالا، تعادل در حد پایین، کمان دایره، ترزاقی و. .. استفاده کرد. از نظر پایداری دیواره گودها را می توان به دو دسته تقسیم کرد :
الف – گود های مهار بندی نشده
ب – گود های مهار شده
در این نوع خاک ها می توان از روش های تحلیلی رانکین، کولمب، تعادل در حد بالا، تعادل در حد پایین، کمان دایره، ترزاقی و. .. استفاده کرد. از نظر پایداری دیواره گودها را می توان به دو دسته تقسیم کرد :

الف – گود های مهار بندی نشده
ب – گود های مهار شده

اجرای سازه نگهبان گود در دو مرحله مختلف انجام می گیرد. در مرحله اول پیش از آغاز هر گونه عملیات گودبرداری دیوار نگهبان اجرا می شود و سپس در مرحله دوم با شروع خاکبرداری و پیشرفت آن، در ترازهای از قبل تعیین شده مهار های لازم نصب می شوند. ‌

[caption id="attachment_3028" align="aligncenter" width="400"] گودبرداری[/caption]

1) گودبرداری های مهار نشده

1-1) گود برداری با دیواره قائم:

گودبرداری با دیواره قائم فقط در عمق های کم و برای خاک های چسبنده امکان پذیر است.

1-2) گودبرداری با دیواره مایل:

معمولاً در گودبرداری های با عمق کم تا متوسط، می توان جبهه گود را بصورت مهارنشده و شیب دار (درصورت امکان) اجراکرد. دریک گود مهارنشده، پارامترهای عمق، شیب دیواره و همچنین وضعیت آب زیرزمینی از عوامل کنترل کننده پایداری کلی سیستم خاک و تغییر شکل های ایجاد شده در آن می باشند. بسته به نوع خاکی که در آن عملیات خاکبرداری اجرا می شود، میزان تأثیر و نقش این سه عامل کنترلی نیز تغییر می کند.

در عمل برای انتخاب شیب مطمئن خاک برداری می توان از ضوابط مطرح شده در آیین نامه های گودبرداری نظیر آیین نامه Office security & Health Administration ( اداره امنیت و سلامتی در آمریکا )، آیین نامه استرالیا و سایر آیین نامه های معتبر گودبرداری در دنیا استفاده کرد.

2)گودبرداری های مهار شده

در طول انجام یک عملیات گودبرداری، جلوگیری از ریزش و تغییرشکل های جانبی جبهه گود از اهمیت بسیاری برخوردار است. در مواقعی که به دلیل محدودیت های محل، نظیر بسته بودن فضای اطراف منطقه گودبرداری، نمی توان دیواره گود را به صورت شیبدار خاک برداری کرد، تنها راه حل اصولی برای اجرای مطمئن گود استفاده از یک سازه نگهبان می باشد.یک سازه نگهبان گود معمولاً در دو مرحله مختلف، یکی پیش از آغاز عملیات خاکبرداری ( بخش اصلی )، و دیگری در حین گود برداری ( بخش مکمل ) اجرا می شود. به عبارتی با پیشروی عملیات گود برداری به تدریج فشار ناشی از خاک بر روی سازه اصلی ( دیوارنگهبان ) افزایش می یابد و لازم است سازههای مکمل که همان مهارها می باشند نصب شوند.

2-1) گودبرداری های مهاربندی شده و انواع سازه های نگهبان

۲-۱-۱- دیوارهای ساخته شده ازپایه های نگهبان وتخته بندی (دیواربرلینی)

سیستم پایه های نگهبان وتخته بندی یک روش مناسب برای محافظت از دیواره گود برداری می‌باشد. روش اجرای دیوار در این سیستم به این صورت است که قبل ازشروع گود برداری مقاطع نیمرخ های فولادی در فواصل ۲ تا ۳ متری به داخل خاک کوبیده شده وسپس در طی عملیات خاکبرداری برای کنترل حرکات جانبی دیوار و ممانعت از ریزش خاک به داخل گود، الوارهای چوبی به صورت افقی دربین این پایه هاقرارداده می شود.

۲-۱-۲- دیوارهای سپری

سپرها اجزاء نازک و انعطاف پذیری هستند که همچون شمع در زمین کوبیده می شوند و از کنار هم قرارگرفتن آنها یک دیوار نازک وانعطاف پذیربوجود می آید.معمولاًدیوارهای سپری از جنس چوب یا فولاد انتخاب می شوند ولی در مواقعی که در محیط های ساحلی استفاده می شوند برای غلبه بر مشکل فرسایش و پوسیدگی ازسپرهای بتنی پیش ساخته، فولادهای مخصوص و یا حتی الوارهای چوبی کرئوزوت زده شده نیز می توان استفاده کرد.

۲-۱-۳ – دیوارهای بتنی

این روش از دهه ۱۹۲۰ شکل گرفت و بسته به شرایط پروژه های مختلف تغییراتی در نحوه اجرا و اجزای سازه ای آن پدید آمد.این دیوارها که به جدار زمینی هم معروفند سه نقش اساسی ایفا می کنند.

۱ ) ناتراوا کردن زمین

۲ ) سازه نگهبان برای گود

۳ ) باربری قائم

بعلت کم بودن ضخامت دیوار در مقایسه با ارتفاع دیوارهای جدا کننده این دیوارها هم جزء المان های انعطاف پذیر به شمار می آیند. هر چند کاربرد سپر ها و دیوارهای جدا کننده بهم نزدیک می باشد ولی از حدود ۵۰ سال پیش مزایای بیشتر دیوار جدا کننده باعث شده است که از سپرها کمتر استفاده گردد.

ویژگی های دیوار بتنی

ویژگی عمده سیستم دیوار بتنی آن است که می تواند به عنوان یک حصار آب بند مورد استفاده قرار گیرد. برخلاف دیوار سپری که در اجرای آن، کوبیدن سپر باعث ایجاد دست خوردگی شدید در خاک می شود و یا دردیوار برلینی که مسئله ریزش دیواره همواره درآن مطرح می‌باشد، روش اجرای دیوار بتنی طوری است که با حداقل دست خوردگی و ریزش خاک همراه می باشد.

[caption id="attachment_3040" align="aligncenter" width="400"] گود برداری[/caption]

۲-۱-۴ – دیوارهای ساخته شده از مجموعه شمع های در جا

در اجرای این سیستم در پیرامون زمینی که قرار است گود برداری شود شمع های بتنی درجا، در فواصل معین از هم اجرا می شوند و سپس عملیات گود برداری و حفاری انجام می شود. در حقیقت شمع های اجرا شده فشار جانبی خاک را همانند یک تیر کنسول تحمل می کنند. طول گیرداری لازم برای شمع ها در حدود ۳/۰ ارتفاع گود می باشد.

یکی از مزیت های سیستم فوق، بالا بودن سرعت عملیات اجرایی در آن است. طبیعی است که با افزایش ارتفاع گود، فواصل بین شمع ها کمتر شده و قطر مورد نیاز آنها بیشتر می گردد. با توجه به مطالعات صورت گرفته پیشنهاد شده است که از این روش برای گود برداری های با عمق حداکثر ۵ متر استفاده شود.سختی دیوار نگهبان در مقدار تغییر شکل های و توزیع فشار پشت دیوار تأثیر فراوانی دارد.

۲-۱-5 – جدار زمین با روش بالا به پایین

این روش حدود ۲۰ سال است بطور موفقیت آمیزی در پروژه های مهم و بزرگ در سرتا سر دنیا اجراشده است. مراحل اجرا بدین شکل است که ابتدا مشابه دیوارهای جدا کننده، دیوار بتنی با ضخامت کم ( نسبت به ارتفاع گود ) ساخته می شود، سپس در محل ستونها چاههایی حفر می شود و پی ستونها بصورت شمع اجرا می گردد. ستونهای اصلی ساختمان در آن کار گذاشته می شود و سپس تا زیر سقف زیر زمین اول گود برداری شده و تیر ریزی و دال کف آن بطور کامل اجرا می‌شود. در مرحله بعدی تا زیرسقف زیرزمین دوم نیز اجرا می گردد وبه همین ترتیب در ضمن اینکه خاکبرداری صورت می گیرد طبقات زیر زمین نیز ساخته می شود و حتی همزمان طبقات بالای سطح زمین را نیز می توان اجرا کرد.