میخکوبی خاک با میلگرد؛ چگونگی اجرا
اولین مرحله اجرای هر پروژه‌های ساختمانی و عمرانی، خاک‌برداری و اجرای فونداسیون یا پی است. پس از خاک‌برداری، ممکن است دیواره‌های گودی ایجادشده در زمین دچار سستی یا ترک شده و در ساخت فونداسیون اختلال ایجاد کند. بنابراین، در بسیاری مواقع نیاز است خاک اطراف محل خاک‌برداری با استفاده از میلگرد مسلح شود. به این امر اصطلاحاً میخکوبی خاک با میلگرد میگویند؛ که عملکردی مشابه تقویت بتن با آرماتور دارد. در ادامه می‌توانید با مزایا و نحوه اجرای میخکوبی خاک آشنا شوید.
میخکوبی خاک با میلگرد چیست؟
میخکوبی خاک (Soil Nailing) یکی از تکنیک‌های اجرای سازه نگهبان است که برای مهار دیواره‌های محل گودبرداری و افزایش استحکام آن استفاده می‌شود. این روش شامل جایگذاری و محکم کردن میلگرد درون خاک است و یکی از الزامات برای افزایش مقاومت سازه و جلوگیری از رانش زمین و فروریختن ساختمان‌ها به شمار می‌آید.
خاک اطراف محل گودبرداری ممکن است دچار سستی و رانش شود و به فونداسیون ساختمان فشار وارد کند. مهندسان سازه با قرار دادن میلگردها درون خاک و افزایش استحکام کششی، از حرکت و تحلیل رفتن آن جلوگیری می‌کنند. به‌این‌ترتیب، در صورت بروز حوادثی مانند زلزله، خاک زمین اطراف سازه استحکام و مقاومت خود را حفظ می‌کند و از تخریب سازه یا ساختمان جلوگیری می‌شود. در این بین محاسبه میلگرد فونداسیون یکی از مواردی است که برای افراد اهمییت بالایی دارد که به لینک فوق مراجعه کنید.
چگونگی اجرای میلگرد در میخکوبی خاک
در حین گودبرداری از زمین پروژه، جهت انجام آزمایش و تعیین نوع و جنس خاک از آن نمونه‌برداری می‌شود. تشخیص نوع خاک یکی از مهم‌ترین مراحل نیلینگ و اجرای پروژه است. زیرا با شناخت ماهیت و ویژگی‌های خاک، می‌توان رفتار آن در شرایط مختلف را پیش‌بینی کرد و پیشگیری‌های لازم برای جلوگیری از حوادث ناگوار را انجام داد. عملیات گودبرداری تا عمق 1-2 متری زمین انجام می‌شود. برای اجرای سازه نگهبان لازم است دیواره‌های محل گودبرداری با زاویه 15 درجه نسبت به افق ایجاد شوند.
در این مرحله لازم است از انتخاب قطر مناسب میلگرد اطمینان پیدا کنید. مهندس سازه با توجه به نوع و جنس خاک تشخیص می‌دهد که قطر مناسب برای تضمین کارایی آن میلگرد کدام است، علاوه بر این قیمت میلگرد برای اجرای پروژه اهمییت بالایی دارد که پیش از اقدام به خرید باید از آخرین تغییرات آن مطلع باشید. میلگردهای مورداستفاده در اجرای نیلینگ خاک، معمولاً بین 20 الی 40 میلی‌متر قطر دارند. بسته به نوع و ویژگی‌های خاک، آرماتورها در فاصله 1 الی 2 متری از یکدیگر قرار می‌گیرند. به‌این‌ترتیب، 70 الی 100 درصد ارتفاع خاک اطراف گودبرداری به‌وسیله میلگردها مقاوم‌سازی می‌شود.
ابتدا برای جایگذاری میلگرد، حفره‌هایی درون دیواره‌ها ایجاد می‌شود. این میلگرد می‌تواند از نوع ساده یا آجدار باشد. اطراف میلگرد دوغاب تزریق شده و نوارهای زهکشی بر روی آرماتورها قرار می‌گیرند. در مرحله بعدی، بتن‌ریزی انجام می‌شود تا درون حفره کاملاً پر شود. میلگرد باید به‌گونه‌ای درون خاک قرار بگیرد که بخشی از آن بیرون بماند. به‌این‌ترتیب، صفحات فلزی در مرحله آخر بر روی میلگرد پیچ می‌شود.
کاربرد میخکوبی خاک با میلگرد چیست؟
بیشترین کاربرد مسلح سازی خاک اطراف گودبرداری را در پروژه‌های عمرانی در دل طبیعت مشاهده می‌کنیم. رایج‌ترین مثال از این نوع کاربرد، میخکوبی خاک اطراف راه‌آهن و بزرگراه‌ها است. از دیگر کاربردها نیلینگ خاک می‌توان به مقاوم‌سازی شیب‌های تنگ، نصب تأسیسات زیرزمینی، افزایش استحکام و پایداری درگاه‌های تونل و... اشاره کرد. معمولاً ویلاها و ساختمان‌هایی که در شیب تند، در دل کوه یا در زمین‌های سست و مستعد رانش ساخته می‌شوند نیز به اجرای میخکوبی خاک با میلگرد نیاز دارند.
مزایا و معایب میخکوبی خاک با میلگرد
میخکوبی خاک با میلگرد در مقایسه با روش‌هایی مانند انکراژ و احداث دیواره‌های وزنی بتنی به هزینه و تجهیزات کمتری نیاز دارد. با بهره‌گیری از این روش می‌توان محدوده خاکی که مسلح می‌شود را کاهش داد. به‌این‌ترتیب، سرعت اجرای سازه نگهبان و پروژه ساختمانی بالا می‌رود. از دیگر مزایای روش نیلینگ خاک می‌توان به روش حل مشکل در برخورد با تأسیسات شهری اشاره کرد. در این روش با تغییر شیب چاهک‌ها می‌توان به‌آسانی مشکل را حل نمود.
باوجود مزایای متعدد میخکوبی خاک با میلگرد، همچنان ایراداتی بر آن وارد است. فرایند اجرای نیلینگ نیازمند تخصص و نیروی ماهر و متخصص است. این روش در مکان‌هایی که جریان آب وجود دارد، کارایی خود را از دست می‌دهد و اجرای آن امکان‌پذیر نیست. همچنین در صورت وجود تأسیسات شهری، فاکتورهای حساسی مانند محل حفاری یا شیب و طول آن با محدودیت‌هایی مواجه می‌شوند. متأسفانه اجرای این روش برای همه خاک‌ها ممکن نیست. خاک‌های خشک و فاقد چسبندگی، خاک‌های خیلی نرم، خاک حاوی سنگ‌های هوازده یا سنگ‌هایی با اندازه بالای 7.5 سانتیمتر، خاک دارای سطح آب بالا و همچنین خاک‌های آلی برای اجرای نیلینگ خاک با میلگرد مناسب نیستند.
نحوه قرارگیری میلگرد در میخکوبی خاک
همان‌طور که اشاره شد، گودبرداری باید با عمق حدود 1 الی 2 متر انجام شود. عمق خاک‌برداری باید به‌گونه‌ای باشد که پس از حدود 24 الی 48 ساعت همچنان پایداری خود را حفظ کند. به‌این‌ترتیب، می‌توان حفاری چاهک‌ها را شروع کرد. چاهک یا همان محل قرارگیری میلگرد می‌تواند به‌صورت افقی یا مایل حفاری شود. قطر چاهک با توجه به ویژگی‌های خاک می‌تواند بین 10 تا 15 سانتیمتر باشد. این چاهک‌ها معمولاً با عمق 5 الی 10 متر ایجاد می‌شوند.
پس از قرار دادن میلگرد درون چاهک، دوغاب به درون چاک تزریق می‌شود. تزریق دوغاب علاوه بر ایجاد پیوستگی میان خاک و میلگرد، از خوردگی آرماتور نیز جلوگیری می‌کند. زیرا دوغاب مانع از برخورد میلگرد با دیواره چاهک می‌شود. در این مرحله معمولاً یک لایه بتن بر روی دیواره پاشیده می‌شود تا یکپارچگی میلگردها حفظ شده و از فرسایش آن جلوگیری شود. این پوشش شامل دو نوع موقت یا دائمی است.
برای ایجاد پوشش موقت و اتصال انتهای میلگرد به دیواره چاهک، از بتن‌ریزی موقت انجام می‌شود. این امر به‌واسطه نوارهای زهکشی ژئوکومپوزیت میسر می‌شود. پوسته نهایی بعد از جایگذاری میخ‌ها و اجرای پوشش موقت، به‌صورت شاتکریت و با ضخامت 10-15 سانتیمتر انجام می‌شود.
نکات مهم نیلینگ یا میخکوبی خاک با میلگرد
نیلینگ خاک با میلگرد روشی برای افزایش مقاومت کششی، جلوگیری از رانش خاک و محافظت از سازه‌ها و ساختمان‌ها در برابر احتمال تخریب است. از این روش حتی برای جلوگیری از ریزش کوه و کاهش تصادفات جاده‌ای نیز استفاده می‌شود. اجرای میخکوبی خاک با میلگرد نیازمند تخصص و نیروی ماهر است. باوجود کارایی بالای نیلینگ خاک، امکان اجرای آن در همه خاک‌ها وجود ندارد. بنابراین، آزمایش خاک با تعیین جنس و ویژگی‌های خاک نقش سرنوشت سازی در اجرای پروژه‌های ساختمانی دارد.
