در این مقاله پیرامون گودبرداری ، خاکبرداری و سازه نگهبان اطلاعات دقیقی را برایتان گردآوری کرده ایم. شرکت ساختمانی اسپرلوس با کادر مجرب دکترین و متخصصان مهندسی عمران و ژئوتکنیک مفتخر به ارائه انواع خدمات مذکور با بالاترین کیفیت ، نازلترین قیمت و در سریعتر زمان ممکن می باشد.

گودبرداری و خاکبرداری چیست ؟

در ابتدا می باید با تعریفی جامع و مانع ، مفهوم گودبرداری را مشخص کنیم. در بسیاری از پروژه های ساختمانی لازم است که زمین را به گونه ای خاکبرداری کنند که دیواره ها یا جداره های خاکی ایجاد شده ، قائم یا نزدیک به قائم و یا گاهی مایل باشند. به این عمل گودبرداری می گویند.

به عبارت ساده تر گودبرداری و خاکبرداری به مجموعه فعالیت هایی گفته می شود که در آن بخشی از زمین برای ساختمان ، کانال ها ، جاده ، پل ، تونل و یا هر نوع فعالیت عمرانی ، حفاری می شود. در این فعالیت ابتدا آزمایش خاک محل مورد نظر مورد بررسی قرار می گیرد و سپس با استفاده از دستگاه های حفاری مورد نیاز پروژه ، خاک و سنگ های موجود طبق نقشه های پروژه از محل خارج می شود. در نتیجه گود به عمق و عرض مورد نظر حفر می شود.

خاکبرداری نیز معمولا به مجموعه فعالیت هایی که برای هم سطح سازی یا تسطیح زمین انجام می شود می گویند. اگر بخواهیم واضح تر این موضوع را شرح دهیم یعنی برآمدگی ها و فرورفتگی های زمین را با برداشتن خاک یا ریختن خاک هم سطح نماییم. به عبرت ساده تر عملیات خاکبرداری و خاک ریزی برای همسطح سازی زمین انجام می شود.

سازه نگهبان چیست ؟

به منظور جلوگیری از ریزش دیواره های گود و ترانشه ها و مقابله با تبعات منفی احتمالی ناشی از گودبرداری ، سازه های موقتی را برای مهار دیواره های گود یا ترانشه ها اجرا می کنند که به آنها سازه نگهبان می گویند. در حقیقت می توان گفت که ایفا کننده و جبران کننده نقش سازه ای خاک برداشته شده می باشد.

مطابق تعریف مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1392 سازه های نگهبان به سازه هایی اطلاق می شود که برای نگهداری خاک به کار برده می شوند. این سازه ها شامل انواع دیوارها و سیستم های نگهبان هستند که در آن ها عناصر سازه ای ممکن است با خاک یا سنگ ترکیب شده و یا از تسلیح خاک استفاده شود. بنابراین می توان گفت سازه های نگهبان موقت گود برداری ، و هم شامل دیوارهای حایل دائمی زیر زمین ساختمان ها و نظایر آن ها می شوند.

اهداف اصلی ایمن سازی گود با استفاده از سازه های نگهبان عبارتند از :

1. حفظ جان انسانهای خارج گود
2. حفظ جان انسانهای داخل گود
3. حفظ اموال خارج گود
4. حفظ اموال داخل گود
5. فرآهم آوردن شرایط امن و مطمئن برای اجرای کار
6. امکان پذیر کردن برنامه ریزی کارگاهی

در مورد مراحل ساخت ساختمان بیشتر بدانید

گودبرداری ساختمان چیست؟

در ساختمان سازی جهت احداث بنا طبق نقشه های سازه ، پی یا فونداسیون ساختمان مدفون در زمین است.البته ممکن است ساختمان ما دارای طبقات زیر سطح زمین جهت کاربری های مختلفی همچون پارکینگ ، انباری و … باشد. بنابراین نیاز هست تا محل ساخت طبق نقشه گود برداری یا خاک برداری گردد. در پروژه های ساختمانی این اقدام توسط یک پیمانکار و با استفاده از بیل مکانیکی و کامیون طبق اصول خاصی اجرا می گردد.

بنا به نیاز پروژه ممکن است گود عمیق باشد. ممکن است ساختمان های مجاور فرسوده باشد. خاک محل سست باشد و در هنگام عملیات با ریزش لبه های گود مواجه شوید. در مواردی که شرایط خاصی برای اجرای گود وجود دارد. بررسی ژئوتکنیکی مورد نیاز است. در این حالت عملیات گودبرداری و پایدار سازی گود توسط مهندس ژئوتکنیک طراحی و اجرا میگردد.که در ادامه به بررسی گود هایی که نیازمند اجرای سازه نگهبان هستند می پردازیم.

مطابق تعریف مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1392 به هر گونه حفاری و خاک برداری در تراز پایین تر از سطح طبیعی زمین یا تراز زیر پی ساختمان مجاور، گودبرداری اطلاق می شود.

چرا گود برداری می کنیم؟

به عنوان یک مهندس ژئوتکنیک برایتان یک مثال ساده می زنم، آیا تا به حال درخت های بلند را مشاهده کرده اید؟ هر چه ارتفاع یک درخت بلندتر باشد، ریشه بیشتری در عمق خاک دارد. این ریشه تنها به علت کسب مواد مغذی خاک و آب نیست. بلکه نوعی پی یا فونداسیون برای یک درخت بلند می باشد. این ریشه باعث می شود تا یک درخت تنومند و بلند قرن ها استوار باقی بماند. این فونداسیون طراحی شده توسط خالق یکتا ، قرن ها درخت را در برابر نیروی ، باد ، برف و زلزله حفظ می نماید.

حال مهندسان ژئوتکنیک و سازه دریافته اند برای پایداری بناها باید ریشه ای مدفون برای سازه های خود ایجاد نمایند. فونداسیون نقش همان ریشه را ایفا می نماید. درضمن ممکن است خاک سطح زمین سست باشد و تحمل وزن سازه ای که قرار هست روی آن بنا کنیم را نداشته باشد. پس لازم است با محاسبات دقیق نسبت به وزن سازه ، تعداد طبقات و نوع خاک بدست آوریم چه میزان گودبرداری مورد نیاز است.

در این بخش سعی نمودیم برای شما به صورت خیلی ساده و شیوا علت اجرای گود را شرح دهیم. البته همانطور که پیش تر ذکر نمودیم ، دلایل دیگری اعم از وجود طبقات منفی نیز می تواند از علت های اجرای گود باشد.

انواع گودبرداری :

گود برداری را می توان به دو نوع تقسیم بندی نمود که عبارتند از :

حالت اول ) گود مهار شده :

در این حالت علاوه بر عملیات حفاری و گود ، پایدار سازی گود به روش های مختلف اعم از ؛ شیب پایدار ، تاپ دان ، مهار متقابل ، اجرای شمع ، انکراژ ، سپرکوبی ، دیافراگمی ، مهارسازی ، خرپایی ، نیلینگ و سازه نگهبان توسط متخصصان مهندسی ژئوتکنیک طراحی و اجرا میگردد.

حالت دوم ) گود مهار نشده :

در این حالت به دلایل مختلفی از جمله ؛ عمق کم گود ، جنس مناسب خاک ، عدم حساسیت پروژه بعلت عدم وجود مجاورین و … ، نیازی به مهار بندی یا حفاظت از گود نمی باشد. در این شرایط فقط یک لودر یا بیل مکانیکی اقدام به برداشت خاک می نماید. تسطیح و خاکبرداری کف و دیواره ها نیز بصورت دستی و یا با گریدر انجام می شود.

هزینه گود برداری چقدر است ؟

این هزینه بر اساس متر مکعب خاک محاسبه می شود. فقط کافیست طول و عرض و عمق گود را داشته باشید. با بدست آوردن حجم بر اساس متر مکعب و ضرب در قیمت روز گودبرداری بر اساس متر مکعب می توانید هزینه را محاسبه نمایید. اما عدد دقیقی بطور کلی وجود ندارد. این عدد بر اساس محل پروژه ، دسترسی به سایت پروژه ، فاصله تا محل تخلیه خاک ، عمق گود و پارامترهای دیگر ، بسیار متغیر است. پیمانکاران پس از بازدید از سایت پروژه می توانند قیمت دقیق را اعلام نمایند و در اینجا نیز از بیان قیمت کلی معذوریم.

مراحل اجرای گودبرداری و خاکبرداری :

1- اخذ مجوز شروع عملیات ساختمانی : 

پس از دریافت پروانه ساختمان ، با مراجعه به شهرداری نسبت به دریافت مجوز شروع عملیات ساختمانی اقدام نمایید. برای این کار نیاز است به اداره  گاز جهت جمع آوری انشعاب گاز مراجعه نمایید. برگه نحوه خاکبرداری و گودبرداری با امضا مهندس ناظر را ارائه نمایید. بیمه همجواری و کارکنان ، تصویر نصب تابلو و حصار ساختمان را نیز ارائه نمایید.

در مورد مراحل اخذ پروانه ساختمان بیشتر بدانید

2- اقدامات لازم قبل از شروع گودبرداری :

مجری ، مهندس ناظر و عوامل اجرایی همه در پروژه حاضر باشند. عملیات تخریب و گود باید طبق نظر مهندس ناظر انجام شود. چاه ها شناسایی و با مصالح مناسب پر شوند. به ساکنان مجاور اطلاع رسانی و هشدار لازم داده شود. تابلو و علائم هشدار برای هدایت وسایل نقلیه و عابرین در محل نصب گردد. حصار کشی مناسب در اطراف گود انجام گردد. از آبیاری باغچه های مجاورین جلوگیری به عمل آید. خطوط انتقال آب ، برق ، گاز شناسایی شود و موارد ایمنی رعایت گردد.

3- اقدامات لازم در هنگام عملیات گود برداری :

عملیات طبق نقشه های اجرایی با ماشین آلات و یا بصورت دستی بصورت مرحله ای با نظارت مهندس ناظر اجرا شود. در حین عملیات گودبرداری و سازه نگهبان نباید دیواره ها به مدت طولانی رها گردد و باید عملیات به سرعت انجام شود. ساختمان های مجاورین به دقت و در فواصل زمانی منظم مورد بازرسی قرار گیرد و میزان تغییر شکل ها کنترل گردد. رطوبت دیواره ها و نشت آب کنترل گردد. لوازم روشنایی در شب محیا باشد و شبها نیز بازرسی دیواره ها انجام گردد. بهتر است عملیات در زمان بارش شدید انجام نگیرد.

حداکثر عمق گودبرداری بدون سازه نگهبان :

شیب های پایدار یا شیب های ایمن به شیب هایی می گوییم که مصالح خاکی به صورت پایدار و بدون هر گونه تغییر و جابه جایی بر جای خود قرار داشته باشند. معنای این امر آن است که پس از گذشت یک مدت زمان نسبتا طولانی ، هیچ گونه حرکت و جابه جایی ای در مصالح انجام نمی پذیرد و پنجه شیب نیز در همان محل اولیه خود قرار خواهد داشت. شیب پایدار خاک های دیواره گودبرداری ها و ترانشه ها به عوامل مختلفی بستگی دارد که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1. عمق گود
2. نوع خاک
3. تنوع و چند لایه بودن خاک
4. درصد رطوبت خاک
5. شرایط قرارگیری خاک در دیواره گود
6. یک نواختی یا عدم یک نواختی خاک
7. زمانی که از آغاز گودبرداری و خاکبرداری سپری شده ، و یا به اتمام عملیات باقی مانده است.
8. وجود هر گونه تاسیسات یا مواد در نزدیکی دیواره گودبرداری

گودبرداری و اجرای سازه های نگهبان غیر اصولی  و ریزش ساختمان و گود :

روش های غیر اصولی متداول گودبرداری و اجرای سازه های نگهبان ، معمولا به طور کلی براساس آنچه که در ادامه خواهیم گفت ، اجرا می شوند :

1- دیواره گود با عمق زیاد و بدون سازه نگهبان :

در برخی از مواقع ، گودبرداری ها را ، حتی تا اعماق زیاد ، بدون استفاده از سازه نگهبان اجرا می کنند. این کار عموما و در بسیاری از موارد بسیار خطرناک است و می تواند موجب تلفات جانی و خسارات مالی جدی بشود. همان گونه که خواهیم دید ، فقط در صورتی که محاسبات اجازه بدهند می توانیم از اجرای سازه نگهبان صرف نظر کنیم.

2- ابتدا حفاری و سپس اجرای مهار دیواره گود :

در بسیاری از مواقع ، ابتدا محل گودبرداری را حفاری  کرده و سپس اقدام به مهار دیواره گود یا دیوار ساختمان مجاور می کنند . این امر عموما مجاز نیست و می تواند خطر آفرین باشد.

3- گودبرداری با فاصله از لبه گود :

یکی از روش های بسیار نامناسب و خطرناک و متاسفانه بسیار متداول ، آن است که چند متر از لبه زمین کنار گود را جا گذاشته و گود برداری را با فاصله از لبه  گود اجرا می کنند. در این خصوص می باید گفت که اولا در صورتی که فاصله مزبور به میزانی برابر با حریم لبه گود باشد و در کنار گود نیز ساختمان یا باری مشابه وجود داشته باشد می تواند احتمالا مفید واقع شود ، زیرا در این صورت سربار ناشی از وزن ساختمان مجاور یا بار مشابه ، در خارج از محدوده حریم لبه گود قرار خواهد گرفت.

ثانیا در صورت رعایت شرط قبل باز هم دلیلی بر عدم نیاز به سازه نگهبان وجود نخواهد داشت ، مگر آن که با محاسبه بتوان به این نتیجه رسید. شایان ذکر است که در بسیاری از موارد مشاهده می شود. که نکات فوق رعایت نمی شود ، و به جای آن ، همان گونه که گفته شد. صرفا چند مرتبه از لبه زمین کنار گود (که درکارگاه ها به نام سپر خاکی نامیده می شود.) را جا گذاشته و گود برداری و خاکبرداری را بدون اجرای سازه نگهبان ، با فاصله نسبتا کمی از لبه گود اجرا می کنند.

خاک دیواره گود به دو قسمت تقسیم می شود : خاک بخش 1 ، که در شرایطی نا پایدار قرار دارد ، و خاک بخش 2 که در شرایطی پایدار قرار دارد . حتی در صورت فاصله گرفتن از لبه گود ، باز هم پتانسیل خطر ناشی از فروریزش خاک  بخش 1 وجود خواهد داشت و حتما می باید آن را کنترل کرد . یاد آوری می شود که طبق آمار های موجود ، ریزش گود ها براثر گود برداری به این روش ، درصد عمده ای از کل ریزش گود ها تشکیل می دهد.

4- جا گذاشتن چند متر از لبه گود سپس گود برداری و بعد درآوردن جای ستون ها :

از جمله روش های اشتباه دیگر آن است که چند متر از لبه زمین کنار گود را جا گذاشته و گود برداری را با فاصله از لبه گود اجرا می کنند ، و سپس جای ستون ها را در می آورند . این اقدام ، علاوه بر دارا بودن وجوه اشتباهی که در بند قبل بیان گردید  ، یک ناحیه خطرناک دیگر ، یعنی شکاف ایجاد شده برای نصب ستون ها را هم بدان می افزاید.

5- علی رقم ریزش بخشی از دیواره ، کارگران زیر دیواره مشغول کارند :

خالی کردن زیر دیوار و پی ساختمان مجاور و یا زیر زمین مجاور از جمله اقدامات خطرناکی است که به کرات موجب بروز حوادث ناگواری شده است . گاهی اوقات ، نه تنها خاک دیواره گود را بدون اجرای سازه نگهبان حفاری می کنند ، بلکه در امتداد افقی نیز به درون خاک زیر ساختمان یا زمین یا معبر مجاور نیز وارد می شوند و خطر موجود را بسیار شدید تر می کنند . علی رغم آن که خاک قسمت بالای دیواره فرو ریخته شده است ، کارگران در زیر این دیواره مشغول خالی کردن بخش تحتانی خاک زیر دیواره هستند .

6- استفاده از الوار ضعیف جهت سازه نگهبان :

مهار به کاربرده شده معمولا از الوارها ، تیر های چوبی با مقطع گرد و عموما نامستقیم ، و گاهی اوقات از تیر آهن های کهنه یا نو ، با مقاومت های سازه ای نا متناسب با نیروی ناشی از رانش خاک ، است.

7- اتصال ضعیف :

اتصال قطعات چوبی اخیر به یکدیگر و نیز به تخته روی دیوار در بسیاری از مواقع با استفاده از میخ ، گچ ، و نظایر آن ها صورت می گیرد.

8- تیرهای چوبی ضعیف و اتصال ضعیف :

قطعات و سیستم مهاری گود را در بسیاری از مواقع ، با فرض نگهداری و حفاظت ساختمان های مجاور ، به آن ها تکیه می دهند.

9- اجرای سازه مهار کننده ساختمان مجاور به جای اجرای سازه نگهبان دیوار گود :

سازه نگهبان ، نظیر دیوار حائل، اساسا می باید در بخش دیواره خاکی و از جمله بر روی سطح دیواره خاک زیر ساختمان مجاور اجرا شود. این نکته ، یکی از مهمترین و اصلی ترین مواردی است که می باید در تمامی گودبرداری ها مدنظر قرار داد. البته می باید متذکر شد که در صورت اجرای اصولی سازه نگهبان بر روی دیوار خاکی گود ، محافظت اصولی ساختمان مجاور در بسیاری از مواقع می تواند به عنوان مکملی برای آن ، و افزایش ضریب اطمینان پایداری گود و پایداری ساختمان مجاور عمل کند. ولی آنچه که مورد نقد و ایراد اساسی است، آن است که محافظت ساختمان مجاور ، به عنوان جایگزینی برای اجرای سازه نگهبان بر روی سطح دیواره خاک زیر ساختمان مجاور به کار می رود.

ارزیابی میزان خطر گود با دیواره قائم :