روش های جلوگیری از ریزش خاک

ساختمان‌سازی یکی از صنایع مهم و حیاتی امروزی است که چالش‌ها و خطرات متعددی دارد؛ احتمال ریزش بخش‌های گودبرداری‌شده یا بناهای اطراف گود یکی از خطرات لاینفک این صنعت است. با توجه به این موضوع، باید عملیات ساخت‌ و ساز را با حساسیت و دقت زیادی انجام داد تا مراحل آن بدون ریزش و آسیب به اتمام برسد. حال اینکه انواع ریزش خاک و گود تحت‌تاثیر چه عواملی اتفاق می‌افتند و راه‌های پیشگیری از آن‌ها چیست را در ادامه به صورت کامل توضیح داده‌ایم. با ما همراه باشید.

انواع ریزش خاک و گود

ریزش خاک و گود یکی از خطراتی است که ساختمان‌های روستایی و شهری را تهدید می‌کند. بنابراین، برای پیشگیری از آن باید میخکوبی خاک‌ با میلگرد مسلح شود. این ریزش مخرب، انواع مختلفی دارد و به سه گروه زیر تقسیم می‌شود:

• ریزش ساختمان اطراف
• ریزش دیواره خاکی ناحیه گودبرداری شده
• ریزش دیوار بخشی از بنای قدیمی که با هدف مقاوم‌سازی بهتر ساختمان‌های اطراف، هنوز منهدم نشده است که البته وقوع چنین ریزشی کمتر دیده می‌شود.

عوامل موثر بر ریزش گود چیست؟

عوامل مختلفی باعث ریزش گود می‌شوند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

• لغزش خاک دیواره گود: ترک‌های کششی در دیواره گود باعث سرخوردن توده‌های خاک یا به اصطلاح لغزش خاک می‌شوند.
• فشردگی کف و دیواره گود: علت فشردگی در ناحیه گودبرداری، فشار وارده به دلیل وزن خاک اطراف است. این فشار موجب تغییر شکل منطقه گودبرداری و نهایتا ناتوانی در تحمل فشار توسط دیواره‌های گود می‌شود و موجبات ریزش را فراهم می‌کند.
• واژگونی دیواره گود: همچنین، ترک‌های کششی موجب واژگون شدن دیواره‌های گود به داخل خود می‌شوند. بعضی مواقع این ترک‌ها تحت‌تاثیر عوامل بیرونی نظیر نیروهای برشی باعث واژگونی دیواره‌ها شده که به ‌دنبال ‌آن، ریزش گود اتفاق می‌افتد.
• فرونشینی و برآمدگی دیواره گود: سازه‌های نگهبان جهت محافظت از دیواره گود مورد استفاده قرار می‌گیرند. چنانچه از این سازه‌ها استفاده نشود، فشار زیادی بر دیواره‌های ناحیه گودبرداری تحمیل می‌شود. این فشار باعث فرونشینی و برآمدگی بخش‌های مختلف آن شده و این وضعیت، احتمال ریزش را افزایش می‌دهد.
• خواص خاک دیواره گود: ساختمان‌هایی که حاوی خاک‌های ضعیف مانند خاک دستی هستند، در زمان‌های حساس مانند گودبرداری در مجاورت آن‌ها دچار تخریب می‌شوند؛ درواقع، خاک‌های ضعیف، قدرت تحمل فشارها را ندارند.
• عمق بالای گود: اگر عمق گودبرداری زیادی باشد، احتمال ریزش افزایش می‌یابد. برهمین‌اساس، در گودبرداری‌های عمیق بایستی تصمیمات کارشناسان دقیق باشد و نباید این امر به کارگران سپرده شود.
• فشار از معابر مجاور به دیواره گود: گاهی ناحیه گودبرداری در مجاورت مکانی است که خاک آن تحت فشار زیاد ناشی از بهره‌برداری قرار دارد. این فشار ممکن است به دیواره گود نیز تحمیل شود و نهایتا ریزش گود را به دنبال داشته باشد.
•  از سایر عوامل می‌توان به ساختمان‌های ضعیف مجاور، وقوع فرآیند جوشش به علت وجود آب‌های سطحی و زیرسطحی، بازماندن روی گود برای مدت زیاد و لرزه‌خیزی منطقه اشاره کرد.

چه روشهایی برای جلوگیری از ریزش گودبرداری لازم است؟

همان‌طور که اشاره شد، استفاده از سازه‌های نگهبان یکی از روش‌های جلوگیری از ریزش گودبرداری است؛ این سازه در گودبرداری با هدف بهبود مقاومت دیواره‌های گودبرداری‌شده به‌کار گرفته می‌شود. ضمنا، سازه‌های نگهبان مدل‌های مختلفی دارند که آن‌ها را بایستی با توجه به نوع پروژه، خواص خاک، ابعاد و عمق گودبرداری و دیگر عوامل مرتبط انتخاب کرد. در ادامه با انواع سازه نگهبان آشنا خواهید شد.

روش جلوگیری از ریزش خاک با پشت بند خاکی

در روش جلوگیری از ریزش خاک با پشت بند خاکی امکان خاک‌برداری امن تا سطح فوقانی شالوده ساختمان مجاور وجود دارد. خاک‌برداری بایستی با رعایت حداقل 1 متر سپر خاکی از بالای فونداسیون مجاور و تداوم آن با شیبی پایدار انجام گیرد. سپس اجرای آرماتوربندی کف فونداسیون بایستی در تراز مطلوب باشد. سایر مراحل نیز به ترتیب شامل بتن‌ریزی فونداسیون، اجرای ستون‌های طبقه اول در محل بین سپرهای خاکی، اجرای سقف اول، تکمیل خاک‌برداری و کنار گذاشتن سپرهای خاکی و در نهایت، تکمیل فونداسیون طبق ضوابط قانونی آرماتوربندی و بتن‌ریزی می‌شود.

حفاظت از گودبرداری با سپرکوبی

در این روش محافظتی، طرفین گود با بهره‌گیری از صفحات فولادی به شکل سپرهایی در درون خاک کوبیده می‌شوند. سپس، خاک‌برداری را تا زمان رسیدن به تراز کف گود ادامه می‌دهند. بعد از حفاری در سپرها، نوبت به نصب تیرهای پشت بند افقی می‌رسد. درنهایت، قیدهای قائم را به حالت عمود بر صفحه سپرها به پشت بندهای افقی وصل می‌کنند. از مزایای این روش می‌توان به ایمنی و سرعت بالای اجرای کار اشاره کرد. ضمنا، این روش برای اجرای کانال‌ها مخصوصا با طول‌های زیاد بسیار موثر است. معایب آن نیز شامل نیاز به دستگاه ویژه سپرکوبی و نیروهای متخصص می‌شود.

جلوگیری از ریزش خاک با شمع کوبی

اجرای شمع یکی دیگر از روش‌های جلوگیری از ریزش خاک است. در این روش، شمع‌هایی را در منطقه گودبرداری در فواصلی مشخص تعبیه می‌کنند. این شمع‌ها می‌توانند از مصالح مختلفی همچون فولاد و بتن باشند. همچنین، شمع‌ها می‌توانند فشار خاک را به حالت تیرهای یکسر گیردار تحمل کنند. (طول گیرداری مطلوب در انتهای شمع‌ها 0.3 است.) بعد از اجرا نیز می‌توان فرآیند گودبرداری را شروع کرد. به‌علاوه در صورت نیاز بایستی شمع‌ها در راستای دیواره گود مهاربندی شوند. این روش محافظتی دارای سرعت اجرای بالایی است و اینکه شمع‌های پیش‌ساخته را می‌توان در پروژه‌های بعدی نیز به‌کار گرفت.

جلوگیری از ریزش خاک با روش پشت بند با خرپا

روش خرپایی یکی از رایج‌ترین و مناسب‌ترین روش‌های جلوگیری از ریزش خاک در شهرها است. برای اجرای آن بایستی چاه‌هایی را در ناحیه عضوهای قائم خرپا که در مجاورت دیواره گود هستند، به صورت اصولی حفر کرد. عمق چاه‌ها برابر با عمق گود به‌علاوه مقداری اضافه جهت پیاده‌سازی شمع انتهای عضو خرپا است. طول شمع با محاسبه به دست می‌آید و داخل شمع را آرماتوربندی می‌کنند. سپس عضو قائم در درون شمع قرار می‌گیرد و در نهایت، بتن‌ریزی انجام می‌شود. بعد از اینکه بتن سخت شد، انتهای عضو قائم به حالت گیردار در درون شمع قرار می‌گیرد. حال، خاک در راستای امتداد گود با شیبی مناسب برداشته می‌شود.

پس از آن، نوبت به اجرای فونداسیون پای عضو مایل می‌رسد؛ این فونداسیون در پلان به شکل مربع است. (عرض فونداسیون با Bf و ضخامت یا ارتفاع آن با B نشان داده می‌شود.) در مرحله بعد، عضو مایل از یک سمت و عضو قائم از سمت دیگر به ورق کف ستون موجود در بالای فونداسیون متصل خواهد شد. این پروسه برای تمامی خر پاهای سازه نگهبان در راستای دیواره به شکل همزمان اجرا می‌شود. سپس خاک میان اعضای افقی و قائم را در کل امتداد دیواره به شکل مرحله به مرحله برمی‌دارند و در هر مرحله باید اعضای افقی و قطری خرپا را نصب کنند تا در نهایت، خرپا کامل شود. این روش خرپایی برای کلیه گودهای موجود در مناطق شهری کارایی دارد.