امروزه گودبرداری در ساخت‌وسازهای شهری، به‌خصوص شهرهای بزرگ و کلانشهرها امری اجتناب‌ناپذیر است. متاسفانه غالبا شاهد اتفاقات و حوادث ناگواری در اثر جابجایی و ریزش دیواره گودبرداری‌ها و یا ساختمان‌های مجاور گود و ایجاد خسارات جانی و مالی در این زمینه هستیم. باتوجه به بالا بودن هزینه ساخت خانه و مقدار مصالح میلگرد، تیرآهن و پروفیل به کاررفته در آن، لازم است از ایجاد خسارات مالی جلوگیری شود. فشار وارد بر دیواره‌ها در اثر نیروی جانبی ناشی از وزن خاک همراه با آب زیرزمینی احتمالی و نیز سربارهای محتمل روی خاک کنار گود شامل ساختما‌ها، معابر مجاور و یا خاک بالاتر از تراز افقی گود است.

باتوجه به اینکه اغلب گودبرداری‌ها در مراکز پرتردد و متراکم شهرها صورت می‌گیرد به منظور تامین ایمنی لازم است از روش‌های مرسوم پایدارسازی دیواره گود استفاده شود. سازه نگهبان سازه‌ای است که به هنگام اجرای عملیات گودبرداری در محیط‌های شهری مانع از ریزش دیواره گود شده و موجب حفظ جان و مال افراد داخل و خارج گود می‌گردد. روش‌های متفاوتی برای اجرای سازه نگهبان وجود دارد که هرکدام هزینه، کارکرد، مزایا و معایب خاصی دارند. انتخاب مناسب‌ترین روش باعث تقلیل هزینه‌های ساخت شده و انتظارات ذی نفعان پروژه را برآورده می‌سازد. در ادامه ضمن معرفی بیشتر سازه نگهبان شما را با نحوه اجرای آن آشنا خواهیم کرد.

آشنایی با سازه نگهبان

در سال‌های اخیر باتوجه به رشد روزافزون جمعیت و محدودیت‌های موجود در جهت توسعه شهرها، بلندمرتبه‌سازی و به تبع آن گودبرداری‌های عمیق‌تر موردتوجه قرار گرفته است. در مناطق شهری به دلیل محدودیت‌های موجود، دیواره گود معمولا به صورت قائم یا نزدیک به قائم برداشته می‌شود که با درنظر گرفتن جنبه ایمنی مساله، حفاظت از گود و سازه‌های مجاور نیازمند توجه ویژه خواهدبود. حال برای جلوگیری از ریزش دیواره‌های گود الزام به اجرای سازه‌هایی است که دربرابر نیروی محرک ریزش دیواره‌ها مقاومت کنند که از آن به عنوان سازه نگهبان یاد می‌شود.

سازه‌های نگهبان برای جلوگیری از ریزش دیوارهای گود، ممانعت از رانش خاک و ایجاد ایستایی و پایداری لازم در مقابل هرگونه حرکت افقی دیوارها و مهارها احداث می‌شوند. این سازه وظیفه حفظ و حراست از افراد و اموال در داخل و خارج از گود را برعهده دارد. همچنین باید تازمانی که سازه اصلی ساخته می‌شود، از پایداری گود محافظت نماید. در بیشتر نقاط شهری به دلایل متعددی نظیر نامرغوب بودن خاک، بالا بودن سطح آب‌های زیرزمینی، خطر ریزش خاک گود، عمق زیاد گود و ... ساخت‌وساز و گودبرداری بدون اجرای سازه نگهبان امکان‌پذیر نخواهدبود.

آشنایی با گودبرداری

گودبرداری یکی از کارهای بسیار پیچیده در ساخت‌وساز بوده که به روش‌های مختلفی صورت می‌گیرد. از نظر محدودیت زمین گودبرداری دو روش برای این کار وجود دارد:

گودبرداری در زمین‌های محدود: در زمین‌های کوچکی که اطراف آن ساختمان باشد، کار گودبرداری بسیار حساس‌تر است. زیرا گودهایی که در کنار بناهای موجود ایجاد می‌شود می‌توانند به پایداری بناها لطمه وارد نموده و ایجاد خسارت کنند. جهت برطرف نمودن این‌گونه خطرات این روش گودبرداری معمولا همراه با سازه نگهبان موقت اجرا می‌شود.

گودبرداری در زمین‌های نامحدود: در زمین‌های نسبتا بزرگ که اطراف آن هیچ‌گونه ساختمانی نباشد، این کار توسط بیل مکانیکی انجام شده و با کامیون به خارج محوطه حمل می‌شود.

انواع گودبرداری

انواع تخریب و گودبرداری ساختمان ازنظر ابعاد و عمق به دودسته گودهای باز و گودهای ترانشه‌ای تقسیم می‌شوند. گودهای باز به گودهایی اطلاق می‌شوند که در آن‌ها عرض گود از عمق آن‌ها بیشتر است. اما طبق تعریف یک ترانشه گودی است که در آن عمق گود از عرض آن درکف بیشتر است. یک تقسیم‌بندی دیگر گودبرداری‌ها را ازنظر پایداری دیواره به دودسته مهارشده و مهارنشده تقسیم کرده که خود می‌تواند شامل گودهای باز یا ترانشه‌ای باشد.

انواع سازه نگهبان

انواع مختلفی از سیستم‌های نگهبان وجود داشته که هریک دارای روش اجرا، مزایا و معایب متفاوتی هستند. از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• روش نیلینگ
• روش انکراژ
• روش مهار متقابل
• روش دیوار دیافراگمی
• روش معکوس (بالا به پایین)

نحوه اجرای سازه نگهبان

انواع مختلفی از روش‌های پایدارسازی گود برای حفظ ایمنی سازه استفاده می‌شود که ازجمله آن‌ها می‌توان به سازه نگهبان خرپایی، شمع بتنی درجا، میخ‌کوبی، شمع‌کوبی، نیلینگ و سایر موارد اشاره کرد. در ادامه شما را بایکی از مناسب‌ترین و متداول‌ترین روش‌های طراحی سازه نگهبان آشنا می‌کنیم. مراحل اجرای سازه نگهبان خرپایی به صورت مرحله‌ای و درجا به‌طور خلاصه عبارتند از: حفر چاه، نصب عضو قائم و اجرای شمع، گودبرداری به فاصله معادل نصف ارتفاع گود از مرز مشترک با زمین مجاور، اجرای فونداسیون پای عضو مایل، نصب عضو مایل، خاکبرداری تدریجی و نصب اولین عضو افقی، ادامه خاکبرداری و نصب سایر اعضای افقی و مورب و نهایتا خاکبرداری تا تراز کف گودبرداری و تکمیل اعضای خرپا. 

اهمیت استفاده از سازه نگهبان

گسترش ساخت‌وسازها و بلندمرتبه‌سازی در محیط‌های شهری موجب شده تا نیاز به گودبرداری طبقات منفی روزبه‌روز افزایش پیدا کند. از آن‌جا که اجرای عملیات خاکی از جمله گودبرداری در فضاهای شهری سهم قابل توجهی از هزینه‌های یک پروژه را به خود اختصاص می‌دهد، همچنین به علت پرخطر بودن عملیات گودبرداری، موضوع انتخاب صحیح شیوه گودبرداری و حفاظت از گود بسیار بااهمیت جلوه می‌کند. ازطرفی مساله انتخاب براساس قانون سازه نگهبان یک تصمیم‌گیری چند معیاره خواهد بود. لذا برای تصمیم‌گیری در یک پروژه، معیار هزینه به تنهایی مهم نیست بلکه معیارهای متعدد دیگری وجود دارند که در فرآیند تصمیم‌گیری بسیار مهم و تاثیرگذار هستند. همین امر موجب شده تا تصمیم‌گیری در مورد انتخاب روش اجرای سازه نگهبان دشوار شده و به موضوعی پرچالش تبدیل شود. در این مقاله سعی کردیم به تمامی جوانب سازه نگهبان و بررسی انواع روش‌های اجرای آن بپردازیم.