اصلاح ساختگاه
يکي از مهمترين مشکلات و دغدغه هاي موجود در رشته مهندسي عمران، احداث سازه ها، حفاظت از گودبرداري و ساختمان هاي موجود در مجاورت آن مي باشد و در صورت عدم رعايت روش هاي مناسب به منظور حفاظت گودها و همچنين شيب هاي در حال احداث، منجر به خسارت جبران ناپذيري خواهد گرديد و مخاطرات بوجود آمده ناشي از نشست هاي احتمالي و تقليل ظرفيت باربري و تغيير مکان هاي جانبي موجب ايجاد ترک در سازه هاي مجاور گود خواهد شد.
به منظور جلوگيري از موارد ذکر شده لازمست از قبل از شروع عمليات گودبرداري از روش هاي نگهداري و مهار بندي جانبي استفاده شود تا در محيطي پايدار و ايمن بتوان عمليات را ادامه داد. در اين راستا سيستم هاي حفاظت جانبي بطور کلي شامل موار زير تقسيم بندي مي شوند:
(Braced wall using wale struts)جداره هاي مهاربندي شده توسط المانهاي افقي و مايل
(Soldier beam& lagging) جداره هاي مهاربندي شده توسط المان هاي کششي
(Braced sheet pile)جداره هاي مهاربندي شده توسط سپرکوبي
(Bored pile walls)جداره هاي مهاربندي شده توسط شمع هاي درجا
(Diaphragm walls-Slurry wall)جداره هاي مهاربندي شده توسط ديوار ديافراگم
(Soil nailing)جداره هاي مهاربندي شده توسط نيلينگ
(micro pile) ميکروپايل
روش هاي متداول مهار بندي گود
مهار بندي جداره ها توسط المان هاي پشت بندهاي افقي و مايل (Braced wall using wale struts):
اين روش ساده براي نگهداري و حفاظت جداره هاي حاصل از گودبرداري و براي جلوگيري از تغيير مکان هاي جانبي در گودهايي با عرض کم در محيط هاي شهري استفاده مي شود از معايب اين روش اتلاف قابل توجهي از فضاي کاري داخل گود و محدوديت در بکارگيري ماشين آلات و تجهيزات مورد نياز و همچنين افزايش ريسک برخورد با المان ها و به مخاطره انداختن آنها مي باشد.
مهاربندي توسط المان هاي کششي (Soldier beam& lagging):
از اين روش بعنوان روش متداول در پايدار سازي موقت گود در مناطق شهري استفاده مي گردد. در اين روش از پروفيل هاي معمول فولادي بصورت ستونهاي پيوسته که درون خاک فرو برده مي شوند استفاده مي گردد که تا عمق کف گود اجرا خواهند شد. فاصله بين المان ها بين 2 الي 4 متر مي باشد بطوريکه بتوان فضاي بين آنها را با الوارهاي چوبي (لارده چيني) پرنمود. در اين روش از مهارهاي کششي به منظور حفاظت جانبي گود استفاده مي شود و اتصال ما بين ستونها توسط ميل مهارها و جوشکاري انجام مي شود.
مهاربندي توسط سپر کوبي (Braced sheet pile):
در اين روش صفحات فلزي Sheet pile داخل خاک و جداره گود توسط چکش پنوماتيک و با استفاده از لرزش کوبيده مي شوند و با انواع اتصالات بين خود به يکديگر متصل شده و يک جداره پيوسته را تشکيل مي دهند از مزاياي اين روش راحتي در کوبيدن ـ نصب و بيرون کشيدن آنها به ديگر روش ها برتري داشته و مصالح آن مجددا قابل استفاده در پروژه هاي ديگر مي باشد، همچنين در اين روش به المانهاي افقي و مايل کمتري نياز مي باشد.
بنابراين محدوديت هاي اشغال فضاي داخل گود کمتر وجود دارد. ليکن از جمله معايب اين روش وابستگي به نصب سپرهاي فلزي مي باشند که در محيط هاي شهري بدليل وجود تاسيسات زيربنايي شهري و ايجاد لرزش و صداي ناشي از کوبش سپرها محدوديت هايي را بوجود مي آورد. همچنين کوبيدن سپرها در زمين هاي سنگي و يا خاک هاي بسيار متراکم به سختي انجام پذير است و در زمين هاي با شرايط بالا با محدوديت مواجهه مي گردد.
مهار بندي توسط شمع هاي درجا (Bored pile walls):
مقدمه
شمع درجا از خانواده شمع هاي بتني مي باشد و نام هاي ديگر آن شمع درجا ، شمع ساخته شده در محل، شمع ريختني، شمع جايگزيني و شمع بدون تغيير مکان مي باشد. شمع درجا به دليل نامحدود بودن در قطر و عمق حفاري داراي بيشترين کاربرد و تنوع در بين تکنولوژي هاي اجراي پي هاي عميق مي باشد.
در شمع هاي درجا ابتدا توسط ماشين آلات حفاري يک چاه با مقطع و عمق مورد نظر در زمين حفر شده و سپس در داخل آن اقدام به بتن ريزي با مصالح مرغوب مي نمايند که البته اين بتن مي تواند مسلح يا غير مسلح باشد .
انواع شمع بتني درجا
a: شمع درجاي معمولي
b: شمع انباره اي يا کف پهن(پدستالي)
بسته به شرايط ممکن است ترکيبي از روش هاي بالا اجرا شود.
مراحل اجراي شمع درجاي بتني در يک نگاه
|
|
2.کيسينگ گذاري تا عمق عبوري از لايه ريزشي |
1.حفاري اوليه همراه با تزريق گل بنتونيت |
|
|
4.ايجاد انباره در انتهاي شمع(ويژه شمع هاي پدستالي) |
3.از سرگيري حفاري از درون کيسنگ |
|
|
6.جاگذاري ترمي و قيف و انجام بتن ريزي |
5.جاگذاري قفسه آرماتور |
|
|
8.اتمام اجراي شمع |
7.بيرون کشيدن کيسينگ |
ابعاد
عمق معمول: ۱۰ الي 40 متر
حداکثر عمق: حدود 90 متر
قطر معمول: ۴۰ الي 150 سانتيمتر
حداکثر قطر: حدود ۳ متر
توجه: صورتيکه قطر چاه از ۷۶ سانتيمتر بيشتر شود به آن پايه عميق مي گويند.
نوع زمين مناسب
امروزه با پيشرفت تکنولوژي،شمع هاي درجا در اکثر زمينهاي داراي خاک با پايداري و ايستايي نسبي قابل اجرا مي باشند.
روش هاي اجرا
يکي از روشهاي متداول در پايداري و حفاظت جداره ها با شرايط متنوع اعم از زمين سخت و سست و نرم استفاده از شمع هاي درجا مي باشد و در برخي موارد علاوه بر ايفاي نقش حفاظت جانبي نقش آب بندي را نيز انجام مي دهد و همواره درصورت نياز بار قائم نيز تحمل مي کند. مهار بندي جداره ها توسط شمع هاي درجا در موارد زير بعنوان گزينه برتر براي سيستم هاي حفاظت جانبي گود مطرح مي باشند:
- در موارديکه امکان اجراي سپر فولادي (کوبيدن و نصب) وجود ندارد و يا سختي و تراکم زمين بيش از حد توان سپر کوبي و با دشواري زيادي مواجهه مي باشد.
- در شرايطي که بدليل وجود آبهاي زير زميني و بالا بودن سطح آن نياز به آب بند بودن جداره مي باشد.
- در موارديکه امکان ايجاد مهارهاي جانبي (کششي) در زير ساختمان هاي مجاور ناشي از گودبرداري وجود ندارد و يا در تلاقي با تاسيسات زير بنايي شهري و مستحدثات زيرزميني (تونل) باشد.
- در مواقعيکه امکان استفاده از سيستم حفاظت گود بعنوان بخشي از سازه اصلي و باربري وجود داشته باشد.
روشهاي مختلف براي اجراي تکنيک هاي شمع هاي درجا ريز وجود دارد و متداولترين آنها عبارتند از:
الف) اجراي ديوار محافظت پيوسته (آب بند)
اجراي ديوار محافظت ناپيوسته ب)
الف) اجراي ديوار محافظ پيوسته (آب بند):
دراين روش ابتدا شمع هايي با بتن پلاستيک يک در ميان حفاري و اجرا مي گردد و سپس با رعايت هم پوشاني شمع هاي اصلي و سازه اي با رعايت احداث جداره زنجيره اي و پيوسته اجرا مي گردد.
ب) اجراي ديوار محافظت ناپيوسته:
در موارديکه توده خاک و سنگ داراي چسبندگي زياد بوده و سطح آبهاي زير پايين بوده مي توان از شمع هاي درجا ريز ناپيوسته و با فاصله استفاده نمود. در اين روش بدليل چسبندگي بين دانه ها خاک بين شمع ها با وجود پديده قوس خوردگي پايداري جانبي وجود دارد . با در نظر گرفتن شرايط و پارامترهاي ژئوتکنيکي خاک معمولا حداکثر فاصله محور تا محور شمع هاي اصلي 2 برابر قطر شمع ها مي باشد همچنين در اين روش پايداري در برابر نيروهاي جانبي نيز مدنظر قرار مي گيرد اين روش در پايداري هاي کوتاه مدت کارايي داشته و در اثر مرور زمين احتمال هوازدگي بين شمع ها وجود دارد و در دراز مدت نيز تغيير مشخصات خاک و برخي از پارامترهاي آن مانند از دست دادن آب و يا حالت اشباع پيدا نمودن آن باعث ريزش خاک بين شمع ها