به برداشت خاک از سطح زمین، عملیات گودبرداری میگویند.
عملیات گودبرداری به طور کل به دو روش انجام میپذیرد که شامل:
عملیات گودبرداری ممکن است در شرایط خاص از یک طرف محدود و از طرف دیگر نامحدود باشد.
گودبرداری در زمین های محدود به گونه ایست که اگر گودبرداری انجام شده از سطح زمین همسایه پایین تر باشد. برای جلوگیری از حرکت خاک، بایستی از سازه های نگهبان استفاده شود.
یکی از مهم ترین مرحله های ساخت و ساز، پایدار کردن گود در هنگام گودبرداری می باشد.
انجام عملیات گودبرداری ریسک بسیار بالایی دارد و می تواند خسارات مالی و جانی بزرگی برای پروژه به ارمغان بیاورد.
انواع سازه های نگهبانی:
انواع سازه های نگهبانی شامل موارد زیر می باشد.
در ادامه به شرح هریک میپردازیم.
برای اجرای هریک از این سازه های نگهبانی ابتدا توسط مهندس ژئوتکنیک پارامترهای مکانیکی خاک، ارتفاع آب های زیرزمینی و مابقی مولفه های خاک مورد بررسی قرار می گیرد که محاسبه ی دقیق این بررسی ها اهمیت بسیار بالایی داشته و بسته به آنها نقشه سازه نگهبان طراحی می شود.
سازه نگهبان خرپایی:
یکی از پراستفاده ترین روش ها، استفاده از سازه نگهبانی خرپایی می باشد که از آن برای پایدار کردن گودهای متوسط استفاده می شود.
فرآیند روش خرپایی در زیر ذکر شده است.
چسبیده به دیوار همسایه و طبق نقشه با فاصله های مشخص یک سری حفره برای اجرای ستون ها ایجاد می شود که عموما تا عمق 1 متر از تراز اصلی پی پایین تر می آید.
سپس ستون ها با بتن ریزی و استفاده از نبشی برای گیرداری بیشتر به جداره ی همسایه و درون حفره نصب می گردد.
در این مرحله عملیات گودبرداری با حفظ یک شیب پایدار انجام می شود ولی شانه های خاکی را هنوز برداشته نمی شوند.
در این قسمت در نقاطی که ستون ها قرار گرفته اند به صورت تدریجی شانه ها برداشته می شود و با استفاده از ملاتی مناسب پشت ستون ها را پر می کنند. انجام این عملیات سبب یکپارچگی کامل ستون ها با دیوار می باشد.
هنگامیکه به کف میرسیم برای اجرای اعضایی که به صورت مورب هستند یک فونداسیون مستقل برای هر عنصر مورب اجرا کرده تا اعضا روی آن سوار شوند.
در مرحله ی بعدی خرپاها به صورت اصولی تکمیل شده و در نهایت شانه های خاکی به صورت تدریجی برداشته می شوند. سپس در جای خالی شانه ها ملات پاشیده و عملیات مش بندی انجام می شود.
مش ها بایستی پشت بندی داشته باشند که با اتصال آنها با ستون ها یکپارچگی خوبی با سازه برقرار شود.
سازه نگهبان دوخت به پشت:
در این روش با مسلح نمودن خاک علاوه بر پایدار شدن شیب، از لغزش دیواره گودبرداری جلوگیری می شود.
با بررسی و تحلیل پایداری شیب می توان سطحی که احتمال لغزش بیشتری دارد، مشخص نمود.
در این روش در چاهک های حفاری شده کابلهایی قرار داده می شود. پس از آن با تزریق بتن، چاهک ها پر می شود. این فرآیند باعث مهار شدن کابل ها درون خاک می شود.
سازه نگهبان میخ کوبی:
در روش میخ کوبی همانند روش دوخت به پشت با مسلح نمودن خاک علاوه بر پایدار شدن شیب، از لغزش دیواره گودبرداری جلوگیری می شود.
در این روش میله هایی داخل زمین قرار داده شده که باعث تقویت و مسلح کردن خاک می شود.
برای دوختن توده خاک در این روش، در فاصله های نزدیک به یکدیگر از مهارهای کششی فولادی استفاده می شود.
در این روش همانند روش قبلی می توان با بررسی و تحلیل پایداری شیب، سطحی که احتمال لغزش بیشتری دارد، مشخص نمود.
برای افزایش ضریب اطمینان پایداری گودبرداری بایستی میخ ها بتوانند سطح گسیختگی را قطع کنند.
سازه نگهبان دیوار دیافراگمی:
در روش دیوار دیافراگمی با استفاده از دستگاه های ویژه حفاری، محل دیوار نگهبان حفر می شود.
سپس برای جلوگیری از ریزش خاک دیواره به طور همزمان بابستی از گل بنتونیت برای پرکردن محل حفاری شده استفاده کرد.
سپس داخل محلی که در دیوار حفاری شده است، آرماتورهای دیوار نگهبان که از قبل آماده شده اند، قرار داده می شود.
در این مرحله بتن ریزی دیوار انجام می شود. بتنی که استفاده می شود از نوع بتن روان بوده که دارای کارایی زیادی می باشد.
اجرای دیوارهای دیافراگمی به صورت پس کشیده و پیش ساخته می باشد.
سازه نگهبان مهار متقابل:
از این سازه نگهبان برای گودهایی که دارای عرض کمی هستند استفاده می شود.
روش مهار متقابل به طوریست که دو طرف گود چاه هایی در فاصله های معین از یکدیگر حفر می شوند.
سپس براساس محاسبات و نقشه های اجرایی از پروفیل های بتنی یا فولادی برای قرار دادن در این چاهک ها استفاده می شود.
معمولا طول این پروفیل ها به صورتی در نظر گرفته می شود که انتهای فوقانی پروفیل ها از تراز بالایی گود تا حدودی بالاتر باشد.
سازه نگهبان اجرای شمع:
در روش اجرای شمع، در اطراف زمینی که عملیات گودبرداری قرار است اتفاق بیفتد همچنین در فاصله های مشخصی از یکدیگر، شمع هایی اجرا می شوند.
برای اجرای شمع ها می توان از سازه هایی چون فولاد، بتن و چوب استفاده کرد. همچنین از شمع های بتنی می توان به صورت پیش ساخته (درجا) استفاده کرد.