در سال های اخیر در بسیاری از موارد شاهد ریزش گودهای مختلف در اثر گودبرداری غیر اصولی در کشور بودهایم. به همین دلیل نگهداری ایمن و بهینه از نظر زمان و هزینه در گود برداریها به ویژه در محیطهای شهری به یکی از مهمترین دغدغههای مهندسین ژئوتکنیک بدل شده است. روشهای میخ کوبی (نیلینگ)، مهار گذاری (انکراژ) و سازه نگهبان خرپایی از رایج ترین روشها جهت پایدارسازی موقت گودها در شرایط مختلف خاکها مورد استفاده قرار میگیرند. در روشهای نیلینگ و انکراژ تسلیح خاک به صورت برجا صورت میگیرد و میلگرد و کابل فولادی(استرند) به اندازه کافی در توده خاک و یا سنگ نفوذ کرده و در انتها مهار میشود. در ادامه توضیح مختصری از هر یک از این روشها بیان میشود.
در روش نیلینگ با توجه به هدف بهبود مقاوت خاک برای جلوگیری از ریزش دیواره گود، ابتدا گمانهای با قطر مشخص به صورت افقی و یا با زاویهای کم (معمولا 10 تا 15 درجه) در داخل دیوار گود حفر شده و سپس با قرار دادن آرماتور در داخل گمانه و تزریق دوغاب سیمان مشخصات خاک در آن دیواره بهبود یافته و مانع ریزش دیواره گود میشود. البته ذکر این نکته ضروری است که اگر خاک از نوع ریزشی باشد باید از لوله گذاری در هنگام حفاری گمانهها استفاده شود. یکی دیگر از کاربردهای نیلینگ محدود شدن تغییر شکل در داخل خاک میباشد.
پایدار سازی دیواره گود با روش نیلینگ
روش انکراژ (مهار گذاری) مشابه نیلینگ میباشد و ابتدا گمانهای در داخل دیواره گود و یا شیب حفر میشود و این بار به جای نیل از میل مهارهایی با مقاومت بالا به صورت چند رشته استفاده میشود که از نظر مقاومتی به مراتب از نیل دارای مقاومت بیشتری هستند. در ادامه پس از قرارگیری استرندها بخش انتهایی گمانه با استفاده از دوغاب سیمان تزریق شده و و پس از ایجاد گیرش اولیه در سیمان فرآیند پیش تنیدگی استرندها به کمک جک های مکانیکی صورت میپذیرد. این روش کمک میکند تا دیواره گود به توده پشت دیواره دوخته شده و از ریزش آن جلوگیری شود.
یکی از مهمترین تفاوتهای روش میخکوبی و مهارگذاری در این است که در نیلینگ، نیل که در واقع در نقش عضو کششی ظاهر شده است با تغییر شکل توده خاک در کشش میافتد. در حالی که در انکراژ با اعمال پیش تنیدگی، کشش در استرندها ایجاد شده و تغییرشکل توده خاک به مقدار زیادی مهار میشود. بنابراین این موضوع سبب میشود تا در پروژههای با حساسیت بالا نسبت به تغییر شکل، استفاده از میل مهار نسبت به میخ کوبی ارجعیت داشته باشد.
یکی دیگر از روشهای پایدارسازی گودهای با ارتفاع متوسط، استفاده از سازه نگهبان خرپایی است. سازه نگهبان خرپایی متشکل از اعضای افقی و مورب بوده و با تقسیم نیروی ناشی از فشار جانبی خاکها در اعضای خرپا مانع از ریزش دیواره گود میشود. یکی از بزرگترین مزایای سازه نگهبان خرپایی عدم نیاز به کسب اجازه از همسایگان ساختمانهای مجاور گود میباشد. این مزیت سبب شده است تا بسیاری از مهندسین استفاده از این روش را نسبت به نیلینگ و انکراژ در اولویت قرار دهند.
پایدارسازی دیواره گود به روش انکراژ
در این روش ابتدا چاههای قائم در داخل خاک حفاری میشود در ادامه اعضای قائم سازه نگهبان که معمولا متشکل از نیمرخ های دوبل IPE میباشد در داخل چاههای حفاری شده قرار گرفته و انتهای چاهها با استفاده از دوغاب سیمان تزریق میشود. نکتهای که در این مرحله بسیار حائز اهمیت است، عدم وجود فاصله بین عضو قائم با دیواره گود میباشد.
در ادامه عضو مایل سازه خرپایی نیز پی آن اجرا و نصب میشود. اتصال عضو مایل و عضو قائم با کمک جوشکاری صورت میپذیرد. پس از این مرحله خاک به صورت مرحلهای برداشته شده و عضوهای افقی و مایل داخل سازه خرپایی اجرا میشود. در پایان پس از بتن پاشی دیواره گود در جهت یکپارچگی عملکرد سازه نگهبان خرپایی، اعضای مایل به وسیله شناژ با یکدیگر متصل میگردند.