طبقات منفی در ساختمان‌ها، یکی از گزینه‌هایی است که در سال‌های اخیر، سازندگان برای تأمین پارکینگ موردنیاز واحدهای احداثی خود به اجرای آن رو آورده‌اند. البته نمی‌توان گفت 100% طبقات منفی برای تأمین پارکینگ اجرا می‌شود ولی می‌توان گفت حل مشکل پارکینگ یکی از دلایل اصلی اجرای ساختمان‌ها با طبقات منفی است.
اما مهم‌ترین چالش پیش رو در این ساختمان‌ها که طبقه منفی دارند گودبرداری است. متأسفانه به دلیل عدم آشنایی سازندگان حتی بسیاری از سازندگان با اصول گودبرداری و رفتارهای خاک، در سال‌های اخیر شاهد وارد شدن خسارات سنگین مالی و جانی به پلاک‌های مجاور و پروژه‌های در حال ساخت بوده‌ایم.
سازه نگهبان چیست؟
سازه نگهبان به سازه‌ای گفته می‌شود که برای تأمین پایداری دیواره‌های گود و پلاک‌های مجاور اجرا در داخل زمین پروژه اجرا می‌شود. این سازه می‌تواند یک سازه فرعی و جدا از سازه اصلی یا بخشی از سازه اصلی باشد. برخی سازندگان برای فرار از مخارج گودبرداری که بعضاً نیز قابل‌توجه است بدون اجرای سازه نگهبان اقدام به گودبرداری می‌کنند و به‌ظاهر باور دارند که خاک زمین پایداری کافی را داشته و نیازی به اجرای سازه‌های جانبی برای تأمین پایداری دیوارهای گود نیست. اما تجربه ثابت کرده که رفتار خاک غیرقابل‌پیش‌بینی و بسیار متنوع است و برای تأمین ایمنی افراد داخل و خارج گود و نیز حفظ پلاک‌های مجاور گود، لازم است سازه‌هایی جانبی با عنوان سازه نگهبان اجرا شود.
عدم توجه به اجرای سازه نگهبان و ریزش پلاک مجاور
توصیه: سازنده گرامی با احترام به تجربه شما در امر اجرای ساختمان، لازم است قبل از هر تصمیم‌گیری در خصوص گودبرداری، همواره نتایج آزمایشگاهی و مشاهدات کارگاهی را مدنظر قرار داده و تصمیم‌گیری کنید.
وقتی عمق گود از زیر فنداسیون پلاک‌های مجاور پایین‌تر است یعنی خطر ریزش گود و پلاک‌های مجاور وجود داشته و باید با دقت و مطالعه عملیات اجرایی انجام شود.
نکات تأثیرگذار در انتخاب روش اجرای سازه نگهبان
بعد از آشنایی با تعریف سازه نگهبان و اهمیت آن، لازم است با عوامل تأثیرگذار در انتخاب روش پایدارسازی دیواره‌های گود آشنا شویم. چراکه نمی‌توان برای پایدارسازی تمام گودها از یک روش سازه نگهبان استفاده کرد. عواملی که می‌توانند در انتخاب روش اجرایی سازه نگهبان تأثیرگذار باشند عبارت‌اند از:
- تیپ خاک موجود در دیواره‌ها که بر اساس آزمایشات مکانیک خاک مشخص می‌شود.
- وضعیت ایستایی و حساسیت پلاک‌های مجاور گود.
- تأسیسات موجود در معابر موجود در اطراف ملک.
- عمق گود
- ابعاد زمین
- بودجه در نظر گرفته‌شده برای اجرای سازه نگهبان
- مدت بازماندن دیواره‌های گود
اجرای سازه نگهبان با توجه به عدم ایستایی پلاک مجاور
انواع روش‌های پایدارسازی گود
با توجه به عوامل فوق می‌توان به روش‌های مختلفی دیواره‌های گود را پایدارسازی کرد. انواع روش‌های اجرای سازه نگهبان عبارت‌اند از:
سازه نگهبان خرپایی
متداول‌ترین روش اجرای سازه نگهبان خصوصاً در ساخت‌وساز شهری و گودهای کم‌عمق. برای آشنایی با این روش می‌توانید به مقاله سازه نگهبان خرپایی چیست؟ مراجعه کنید.
سازه نگهبان خرپایی اجراشده در عمق 7 متری
دیواره دیافراگمی
این روش اجرای سازه نگهبان عموماً در زمین‌های سست و در پروژه‌هایی اجرا می‌شود که فضای مانور برای فعالیت اکیپ اجرایی و دستگاه‌های حفاری داشته باشد.
از این روش در پروژه‌های صنعتی خصوصاً در پالایشگاهها و کنار دریا استفاده می شود.
اجرای سازه نگهبان دیواره دیافراگمی
نیلینگ (میخکوبی) و انکراژ
نیلینگ یا میخکوبی یا دوخت به پشت و نیز انکراژ نام دو روش دیگر از روش‌های پایدارسازی دیواره‌های گود است که در گودهای عمیق که نمی‌توان از روش‌های دیگر استفاده کرد یا ایمنی آن‌ها کمتر است، اجرا می‌شوند. در این روش‌ها گودبرداری به‌تدریج و به‌اندازه عمق ایمن، گودبرداری شده و توسط مش و شات پوشانده می‌شود سپس شبکه مش اجراشده در سطح خارجی دیواره توسط نیل‌ها یا استرندها به خاک پشت دیواره مهار می‌شود.
این روش‌ها بر پایه دوخت خاک دیواره گود به خاک پشت آن بناشده است و لازم است توجه شود که عمق مهارهای اجراشده که می‌تواند میل مهار یا استرند باشد باید طوری تعیین شود که به خاک بعد از گوه گسیختگی خاک که احتمال حرکت خاک در این قسمت وجود دارد دوخته شود.
با توجه به عملکرد این روش که قرار است خاک پشت دیواره، به‌عنوان نگهدارنده از ریزش گود جلوگیری کند اجرای این روش را نمی‌توان در گودهایی با خاک بد دانه‌بندی شده یا خاک‌های بدون چسبندگی توصیه کرد. همچنین در پروژه‌هایی که به این روش سازه نگهبان اجرا می‌شود باید نکات زیر موردتوجه قرار گیرند:
- وجود تأسیسات شهری در ترازی که قرار است حفاری و نیل گذاری شود.
- آگاهی از مسئولیت‌های حقوقی اجرای نیلینگ چراکه قرار است زیر پلاک‌های مجاور نیز حفاری‌شده و به حدود این املاک وارد شویم. عدم توجه به این نکته و عدم دریافت رضایت‌نامه از پلاک‌های مجاور پرونده‌های سنگین حقوقی را تشکیل داده است.
- حتماً این روش‌ها توسط طراح، مجری و ناظر صاحب صلاحیت باید طراحی، اجرا و نظارت شود.
روش‌های شمع کوبی و سپرکوبی
جزو روش‌هایی هستند که با توجه به محدودیت‌های موجود در ساخت‌وساز شهری نمی‌توان از آن‌ها برای پایداری سازی دیواره‌های گود استفاده کرد.
روش تاپ داون
یکی از روش‌هایی که شاید اخیراً در اجرای گودبرداری‌های عمیق از آن به‌عنوان سازه نگهبان استفاده می‌شود، روش تاپ داون است. اصل و اساس اجرای این روش پایدارسازی دیواره‌های گود بر این اساس است که با اجرای سازه اصلی و به‌صورت هم‌زمان سازه نگهبان نیز اجراشده و دیواره‌های گود را پایدار می‌کنیم. همان‌طور که از نام این روش پیداست سازه اصلی از بالا به سمت پایین اجراشده و زمانی که به کف گود می‌رسیم اسکلت اصلی سازه نیز اجراشده است.
البته به توجه به اینکه هم‌زمان با اجرای سازه اصلی، گودبرداری نیز انجام می‌شود نیاز به فضای کافی برای حرکت ماشین‌آلات گودبرداری احساس می‌شود که باید در بخشی از سقف‌ها بازشوهایی تعبیه شود تا ماشین‌آلات گودبرداری بتوانند خاک را به خارج از کارگاه منتقل کنند. علی‌رغم اینکه برخی از مهندسان معتقد بر ایمنی بالای این روش هستند، گروهی دیگر از مهندسان نیز اعتقاد دارند روش تاپ داون بسیار خطرناک بوده و احتمال ریزش گود در حین اجرا است.
بیشتر بخوانید: خیز منفی تیرها در اجرای سقف‌های بتنی چقدر است؟
اجرای سازه نگهبان تاپ داون و مهار متقابل (ترکیبی)
روش مهار متقابل
این روش عموماً در گودهایی با عرض کم مقرون‌به‌صرفه بوده و اجرا می‌شود. مزیت این روش در آن است که فضای عملیاتی در کف گود باقی‌مانده و اکیپ‌های اجرایی به‌راحتی می‌توانند عمل کنند. در این روش دیواره‌های هر دو طرف گود توسط المان‌های فلزی به یکدیگر مهار می‌شوند. این المان‌ها به‌صورت عمودی و افقی در ترازهای مختلف اجرا می‌شوند. در صورتی که پلاک‌های مجاور دو طرف گود با یکدیگر در یک تراز نباشند یعنی ساختمان موجود در یک‌طرف بالاتر از طرف مقابل باشد، باید دقت شود که ستون‌های سازه نگهبان حتی‌الامکان در راستای ستون‌های ساختمانی باشد که در تراز پایین‌تر قرار دارد.
ترکیب روش مهار متقابل و نیلینگ در اجرای سازه نگهبان
کاربرد سازه نگهبان چیست؟
همان‌طور که تا اینجا گفته شد، سازه نگهبان به دلایل زیر اجرا می‌شود:
- ایمنی افراد داخل و خارج گود
افرادی که در خارج از گود حضور دارند باید بتوانند به‌راحتی و بدون هرگونه نگرانی به زندگی یا کار خود ادامه دهند.
اکیپ‌های اجرایی باید بتوانند عملیات اجرای ساختمان را درست و مطابق با نقشه‌ها و ضوابط انجام دهند و این مهم زمانی میسر خواهد بود که فضای عملیاتی ایمن بوده و خطری افراد را تهدید نکند.
- حفظ ایستایی پلاک‌های مجاور گود
ساختمان‌های موجود در مجاورت گود نیز جزو آن دسته عوارضی هستند که باید قبل از شروع عملیات گودبرداری در نظر گرفته شوند تا در طول مدت اجرا، آسیبی به آن‌ها وارد نشود.
ایمن‌سازی گود جهت اجرای ساختمان
اجرای سازه نگهبان چیست؟
به پایدارسازی دیواره‌های گود که به روش‌های مختلف انجام می‌شود، اجرای سازه نگهبان گفته می‌شود.
توصیه نگارنده
همان‌طور که در ابتدا نیز گفته شد عوامل زیادی در تعیین ریسک گودبرداری تأثیرگذار هستند اما متأسفانه بسیاری از سازندگان و حتی مهندسان، عامل اصلی تعیین‌کننده برای خطر گود را عمق آن می‌دانند که همین باور غلط موجب شده در گودهای کم‌عمق، بیشتر از گودهای عمیق شاهد ریزش گود و بروز خسارات جانی و مالی باشیم.