گودبرداری یا خاکبرداری ساختمان، یکی از حساسترین مراحل اجرای ساختمان است که در صورت عدم توجه به ضوابط اجرایی و ایمنی در انجام آن می تواند خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری را در بر داشته باشد .
ریزش دیواره گود به دلیل اجرای سازه نگهبان غیر اصولی
از ضوابط قانونی موجود در زمینه گودبرداری و اجرای فونداسیون در حوزه نظام مهندسی و ساخت و ساز شهری می توان " مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان " و " دستورالعمل اجرایی گودبرداری ها " را نام برد که در این مقاله قصد داریم بر اساس این ضوابط و نیز تجربیات اجرایی، انجام فرآیند گودبرداری در حوزه ساخت و ساز شهری را بررسی نموده و نکاتی را خدمت شما عرض کنیم.
مطالعه این مقاله به صاحبکار ، ناظر، طراح و مجری ( سازنده ) توصیه می شود .
گودبرداری ساختمان چیست ؟
به هرگونه حفاری و خاکبرداری در تراز پایین تر از سطح زمین طبیعی یا در تراز پایین تر از زیر پی ساختمان مجاور ، گودبرداری گفته می شود .
چنانچه برای احداث ساختمان ، نیاز به گودبرداری باشد لازم است مطالعات ضروری و خاص گودبرداری انجام گرفته و اطلاعات لازم برای انجام صحیح تحلیل های پایداری و تغییر شکل ها به منظور حفظ پایداری دیواره ها و عدم بروز خسارت در ابنیه مجاور به دست آید .
انجام عملیات گودبرداری
مطابق با بند 7-3-3-1 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1400 ، این ضوابط در طراحی و اجرای گودبرداری های کمتر از 20 متر بوده و اکیداً توصیه می شود از احداث گود با عمق بیش از 20 متر احتراز شود. در صورت ضرورت احداث گودهای بیش از 20 متر، عمل به موارد گفته شده در بند فوق ضروری می باشد.
گودبرداری ها به دو گروه کلی زیر تقسیم می شوند :
- گودهای حفاظت نشده: گودهایی هستند که در کلیه شرایط دوران عملکرد، پایداری و تغییر شکل مجاز در آن بدون هیچگونه حفاظتی تامین شده باشد.
گودبرداری حفاظت نشده با عمق 1.5 متر از زمین طبیعی
گودهای حفاظت شده: گودهایی که در کلیه شرایط دوران عملکرد ، پایداری و تغییر شکل مجاز با دو مکانیزم مختلف زیر تامین شده باشد .
- بسیج نیروهای داخلی خاک و عناصر مسلح کننده
- با استفاده از سازه نگهبان
مطالعه این مقاله را از دست ندهید: بتن مگر و نکات اجرایی آن
گودبرداری حفاظت شده با سازه نگهبان
انواع گودها
مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان گودها را به 2 دسته زیر تقسیم کرده است :
- گودهای دائمی
- گودهای موقت : گودهایی که به منظور اجرای عملیات ساختمانی احداث می شوند عموماً از این دسته می باشند .
اصول گودبرداری ساختمان
تعیین ابعاد گود و گچ ریزی آن ( جانمایی ملک )
قبل از استقرار ماشین آلات گودبرداری در محل پروژه و شروع عملیات اجرایی لازم است طی جلسه هماهنگی بین صاحبکار ، ناظر سازه ، ناظر معمار ، ناظر نقشه بردار و مجری ساختمان ، محدوده گودبرداری مشخص و حتی الامکان گچ ریزی شود .
جانمایی ملک خصوصاً در زمینهایی که اطراف آنها باز بوده و ساختمانی ساخته نشده بسیار مهم و لازم است تا از ورود فونداسیون به ملک مجاور و یا گودبرداری اضافی که منجر به هزینه و اتلاف وقت خواهد شد جلوگیری نماییم .
گچ ریزی فونداسیون نیز در مقاله " گچ ریزی ساختمان چگونه انجام می شود؟ " گفته شده که می توانید به این مقاله مراجعه کنید .
تعیین تراز کف گود و مشخص کردن تراز صفر – صفر
گودبرداری بیشتر از تراز مشخص شده در نقشه ها یا کمتر از آن یکی از دردسرهای رایج در ساخت وساز شهری است که علاوه بر تحمیل خسارات مالی جهت پر کردن کف گود یا برداشتن مجدد آن ، می تواند تهدید برای ریزش دیواره گود باشد. چرا که تا وقتی به تراز مندرج در نقشه ها نرسیم امکان اجرای فونداسیون وجود نداشته و این موضوع باعث خواهد شد که گود مدتی بیش از حد انتظار باز مانده و هوازدگی ، بارش باران و ... پایداری دیواره گود را در این مدت تهدید خواهد کرد.
پس یکی دیگر از آیتمهای مهم که لازم است در جلسه هماهنگی تعیین شود ، تراز مبنا یا صفر –صفر است که تمام ترازهای ارتفاعی تا پایان عملیات اجرایی نسبت به آن سنجیده خواهد شد.
روشهای تعیین تراز مبنا در محصول رایگان بر و کف به صورت ویدئویی ارائه شده که در صورت نیاز می توانید از طریق لینک زیر آن را دانلود و مشاهده کنید ، این محصول بخشی از دوره اجرای ساختمان می باشد .
لینک دانلود دوره بر و کف
پکیج آموزش آنالیز بها با تدکار برای مهندسین عمران
تهیه طرح زهکشی
وجود آب در کف یا نشت از دیواره گود را می توان به عنوان عامل اصلی در ناپایدار شدن دیواره های گود به شمار آورد که لازم است که قبل از شروع عملیات گودبرداری نسبت به پیش بینی تمهیداتی جهت کنترل و خارج کردن آب از گود ، توسط صاحب کار ، ناظر و مجری اقدام شود .
یکی از راه های کنترل آبهای زیر زمینی ، زهکشی می باشد که طرح زهکشی توسط شخص حقیقی یا حقوی متخصص ژئوتکنیک ، بر اساس نتایج آزمایشات مکانیک خاک تهیه و توسط مجری صاحب صلاحیت اجرا می شود .
اجرای طرح زهکشی در کف گود با عمق 15 متر
مطابق بند 7-3-6 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ، استفاده از زهکشی به جای آب بندی در دوران بهره برداری منوط به کنترل و بررسی تاثیر آن بر محیط ژئوتکنیکی پیرامون آن با رعایت ملاحظات زیست محیطی می باشد .
پلان مصوب زهکشی
تحقیقات محلی در خصوص وجود یا عدم وجود قنات
قناتها مسیر هدایت آب در زمانهای قدیم بودند که همچنان در محلات قدیمی شهرها وجود دارند . برخی از این قناتها فعال بوده و آب در تمام فصول سال در آن جاری است و برخی نیز فصلی هستند که احتمالا در فصول بارندگی و در زمان بالا آمدن آبهای زیر زمینی فعال می شوند.
متاسفانه در مواردی دیده شده که مالک یا مجری در برخورد با قنات فصلی ، آنرا پر کرده و همین موضوع باعث می شود در فصل فعالیت قنات ، آب داخل مسیر جمع شده و در نهایت منجر به نشست یا بالا آمدن از املاک بالادست شده و خسارات سنگینی را به ساختمانهای موجود در مسیر قنات وارد کند .
در هر صورت این قناتها باید شناسایی شده و نسبت به احیاء و جلوگیری از پر شدن آن اقدام شود. برای کسب اطلاع از وجود قنات می توانیم از راههای زیر اقدام کنیم :
- تحقیقات محلی و بازدید از پروژه هایی که در منطقه اجرا شده
- مراجعه به واحد قنوات شهرداری منطقه
بیشتر بخوانید: روش های اجرای وال پست در ساختمان
قنات موجود دردیواره گود در عمق 4 متری از کف معبر
اقدام به تهیه طرح سازه نگهبان، متناسب با عمق گود و وضعیت پایداری پلاکهای مجاور
مطابق دستورالعمل اجرایی گودبرداری ها لازم است مهندس طراح سازه قبل از طراحی نقشه ها از محل احداث ملک بازدید کرده و در صورت نیاز نسبت به طراحی نقشه سازه نگهبان متناسب با وضعیت پلاکهای مجاور اقدام نماید .
متاسفانه در بسیاری موارد این کار انجام نشده و نقشه های سازه بدون طرح سازه نگهبان یا به همراه یک طرح کپی شده که اصلا متناسب با شرایط پروژه نیست مصوب شده و به تایید سازمان نیز رسیده و برای اجرا به ناظر سازه و مجری (سازنده) ابلاغ می شوند.
طرح سازه نگهبان موجود در نقشه های مصوب که کپی شده و تناسبی با گود ندارد
در این مرحله لازم است قبل از شروع عملیات گودبرداری، مهندس ناظر سازه و مجری طی جلسه ای که بهتر است در کارگاه برگزار شود ، ضمن بازدید از همجواری ها و بررسی یک سری نکات که در ادامه عرض خواهم کرد نسبت به تایید یا عدم تایید نقشه های سازه نگهبان اقدام نمایند.
مواردی که لازم است در بازدید همجواری ها مدنظر قرار گیرد :
- وجود دیوار ، سقف یا فونداسیون مشترک
- وجود ترک در دیوار مجاور گود
- وجود نم در دیوار مجاور گود
- وجود باغچه در حیاط و در مجاورت گود که می تواند پایداری گود را بدلیل آبیاری به خطر بیاندازد
- جهت تیرریزی سقف در راستای گود : در صورتیکه تیرهای باربر سقف روی دیوار مجاور گود قرار گرفته باشند ، یعنی دیوار مجاور گود باربر باشد می تواند وضعیت پایداری گود را تهدید کند .
- وجود یا عدم وجود پیش بخاری یا طاقچه در دیوار مجاور گود
- وجود زیرزمین و در نهایت عمق فونداسیون یا سنگ چینی پی
شرح موارد فوق در مقاله " هر آنچه باید درمورد گزارش همجواری بدانید " گفته شده است .
وجود دیوار مشترک بین دو ساختمان مجاور
در چه مواردی اجرای سازه نگهبان یا پایدار سازی دیواره گود الزامی است :
- وجود ساختمان بدون اسکلت یا ساختمان با مصالح بنایی ( گود با خطر زیاد )
- عمق گود (خصوصاً وقتی گود از زیر فونداسیون پلاک مجاور پایین تر باشد )
- وجود تاسیسات شهری در نزدیکی لبه گود .
- وجود معبر پر تردد در مجاورت گود و عدم امکان مسدود کردن آن
- گودبرداری بیش از تراز ایمن گود
- گودبرداری در زمینهای نامناسب ( خاک دستی و سست )
- وجود دیوار یا فونداسیون مشترک بین پلاک مجاور
در صورت برخورد با هرکدام یک از موارد گفته شده ، لازم است گودبرداری با حساسیت خاصی انجام شده و در صورت عدم وجود نقشه های سازه نگهبان حتماً قبل از اقدام به گودبرداری نسبت به تهیه این نقشه ها و تعیین تکلیف این موضوع از طرف طراح اقدام شود .
بیشتر بخوانید: انواع ترک بتن در ساختمان
برنامه ریزی جهت کم کردن مدت باز ماندن گود
همانطور که گفته شد مرحله گودبرداری و اجرا فونداسیون بسیار حساس بوده و می بایست با برنامه ریزی دقیقی انجام شود . اما در برخی پروژه ها مشاهده گردیده که مالک گودبرداری را انجام داده و تازه وقتی به کف گود رسیده دنبال پیدا کردن اکیپ آرماتوربند و تهیه مصالح می باشد .
از آنجا که یکی از عوامل ناپایدار شدن دیواره های گود هوازدگی خاک می باشد که در اثر باز ماندن دیواره گود به مدت طولانی اتفاق می افتد، لازم است قبل از انجام گودبرداری نسبت به تعیین پیمانکار ، تعیین منابع مالی جهت خروج از گود و ... فکر کرده و مدت باز ماندن گود را به حداقل برسانیم .
ریزش گود بدلیل عدم اجرای سازه نگهبان و فوت کردن 2 نفر از کارگران ( 1395 )
انواع روشهای گودبرداری ساختمان
برای جلوگیری از گسیختگی خاک در دیواره گود و نیز کنترل تغییر شکل های احتمالی در اطراف گود که می تواند در نهایت منجر به ریزش گود و بروز حوادث جانی و مالی شود، لازم است تدابیری در خصوص روش گودبرداری و پایدارسازی دیواره گود در نظر گرفته شود .
همانطور که گفته شد ، گودهای ساختمانی در دسته گودهای موقت قرار می گیرند از این رو پایدارسازی این گودها نیز موقت بوده و لازم است موارد زیر در پایدارسازی این گودها در نظر گرفته شود :
- پایدارسازی موقت نوعی پایدارسازی است که پایداری گود را در دوران احداث بنا تامین کرده و برای آن نقشی در کاهش نیروهای رانش خاک بر سازه اصلی در شرایط بهره برداری دیده نشده است .
- پایدار سازی موقت می تواند در هنگام طراحی به صورت کوتاه مدت ( کمتر از یکسال پس از اتمام توقف عملیات گودبرداری ) یا بلند مدت در نظر گرفته شود.
نکته: هدف از اجرای سازه نگهبان، پایدارسازی دیواره های گود می باشد نه کنترل حرکت ساختمان های مجاور!
انواع روشهای مهاربندی گود
به منظور پایدارسازی دیواره های گود باید از روش های مناسب مانند موارد زیر استفاده شود:
- ایجاد شیب پایدار
- میخ گذاری یا اجرای میل مهار ( انکراژ )
- دیوارهای مهار شده با تیرک از جلو ( مهار متقابل )
- دیوارهای مهار شده با میل مهار از پشت ( نیلینگ )
- سازه نگهبان خرپایی
- دیواره برلنی
- شمع کوبی یا شمع درجاریز
در خصوص انواع روشهای پایدارسازی به تفصیل در مقاله " همه چیز درباره سازه نگهبان و انواع آن " صحبت کرده ایم که توصیه می شود جهت دریافت اطلاعات بیشتر به این مقاله مراجعه کنید .
عوامل موثر در انتخاب روش گودبرداری
مواردی که می بایست در بررسی ناپایداری گودبرداریها ، انتخاب و طراحی سازه نگهبان مد نظر قرار گیرند :
- نوع ساختار و بافت لایه های خاک
وجود خاک بد دانه بندی شده و دستی در دیواره های گود
- پارامترهای مقاومت برشی خاک
- پارامتر های تغییر شکلی خاک
- عمق و عرض گودبرداری
- شرایط آب زیرزمینی و آبهای سطحی
- وجود یا عدم وجود سازه در نواحی مجاور گود و نحوه ساخت و ساز آنها
ساختمان اسکلت فلزی بدون فونداسیون مناسب در کنار گود
- وضعیت سربارهای موجود در کناره گود از قبیل ترافیک خیابانها و غیره
- کوتاه مدت یا بلند مدت بودن دوران استفاده از گود
پکیج آموزش پیشرفته سیویل تری دی برای مهندسی نقشه برداری
مراحل اجرای گودبرداری ساختمان
گودها براساس پایداری به دو دسته زیر تقسیم می شوند که عملیات گودبرداری در هر یک از این گودها متفاوت بوده و در ادامه تشریح خواهد شد :
گودهای مهاربندی نشده
گودبرداری مهار بندی نشده تا زیر فونداسیون پلاک مجاور
این نوع گودها عموماً کم عمق بوده و دیواره گود به صورت قائم می باشد که این روش گودبرداری در گودهای کم عمق ( گودهایی که تا زیر فونداسیون پلاک مجاور انجام می شود ) و نیز دارای خاک چسبنده امکان پذیر می باشد.
از آنجا که اجرای سازه نگهبان هزینه هایی را به سازنده تحمیل می کند ، متاسفانه برخی از سازندگان در ابتدا وقتی با گود مواجه می شوند، بدون دقت به سایر پارمترهای تعیین کننده در لزوم اجرای سازه نگهبان با فرض پایداری دیواره گود ، عملیات گودبرداری را شروع کرده و نهایتا در صورت احساس خطر اقدام به اجرای سازه نگهبان می کنند که این کا رنیز در اغلب موارد نتیجه خوبی در بر ندارد .
گودهای مهاربندی شده
این گودها براساس نظر طراح و توسط مجری ذیصلاح با روشهای استاندارد که گفته شد به صورت دائم یا موقت مهاربندی می شوند .
مطابق بند 7-3-3-7-2 در خاکهای بسیار سست ، سیستم های نگهدارنده باید قبل از شروع عملیات گودبرداری احداث شوند . یعنی بدون توجه به نوع روش انتخابی برای اجرای سازه نگهبان، در صورتیکه خاک محل احداث پروژه سست باشد لازم است قبل از شروع گودبرداری اقدام به اجرای اجزای قائم سازه نگهبان کرده و آنرا در ادامه عملیات گودبرداری تکمیل می کنیم .
اجرای اعضای قائم سازه نگهبان قبل از گودبرداری
سازه نگهبان هایی که می‌توان قبل از گودبرداری اجرا کرد عبارتند از :
سازه نگهبان خرپایی که قبل از گودبرداری می توان چاهها را حفاری کرده و اجزای عمودی سازه نگهبان را اجرا و بتن ریزی پایه آنها را نیز انجام داد .
سازه نگهبان دیواربرلنی و اجرای شمع درجاریز
اما در خاکهای با پایداری نسبی خوب ، می توان سازه نگهبان را همراه با انجام گودبرداری به صورت گام به گام احداث می کنیم . در این حالت باید به تغییر شکل گود و تغییر شکل های القایی زیر پی ساختمان مجاور توجه ویژه داشت و چنانچه این تغییر شکلها از مقادیر مجاز تجاوز کنند باید از روش ساخت سیستم های نگهدارنده قبل از شروع عملیات گودبرداری استفاده نمود .
پکیج های آموزشی فنون عمران: دوره جامع فنون اجرای ساختمان
اجرای سازه نگهبان همزمان با گودبرداری
سازه نگهبان های نیلینگ و انکراژ نیز جزو سیستم هایی هستند که می توان همزمان با گودبرداری آنها را انجام داد. مراحل اجرایی این سیستم های نگهدارنده در مقاله " همه چیز درباره سازه نگهبان و انواع آن " گفته شده است .
بعضاً تغییر شکلهای ایجاد شده در ساختمانهای مجاور می تواند به شکل : ترک در دیوارها ، شکستن شیشه ، گیرکردن درهای ورودی ، بالا آمدن کف ، ترک خوردن کف معبر و... خود را نشان دهد که لازم است هر روز توسط افراد ذیصلاح پایش شده و در صورت بروز کوچکترین نشانه ای اقدامات لازم جهت جلوگیری از بیشتر شدن آنها اقدام شود .
ارزیابی خطر گود
همانطور که گفته با توجه به محدودیت فضا در ساخت و ساز شهری ، اجرای گود با شیب پایدار امکان پذیر نمی باشد و تقریباً تمام گودبرداری ها به صورت قائم انجام می شوند. مبحث هفتم مقررات ملی در 7-3-3-6-1 خطر گودها را در 3 دسته کم ، زیاد و بسیار زیاد دسته بندی کرده که لازم است مهندس طراح قبل از طراحی گود و سیستم نگهدارنده آن نسبت به ارزابی خطر گود اقدام نماید .
جهت ارزیابی خطر گود جدول 7-3-1 در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان 3 شرط مشخص کرده و الزام کرده که این شروط همزمان برقرار باشند در غیر اینصورت خطر گود با توجه به شرطی که بحرانی است تعیین خواهد شد .
جدول 7-3-1
عمق بحرانی گود ( hc ) عمقی است که از نظر تئوری ، به دلیل وجود چسبندگی در خاک ، دیواره جدار گودبرداری می تواند بدون استفاده از سیستم نگهبان پایدار بماند .
عمق بحرانی گود یکی از آیتم‌هایی است که در ارزیابی خطر گود بسیار تعیین کننده می باشد و هر چقدر این عمق بیشتر باشد یعنی جنس خاک نیز بهتر است .
فرمول محاسبه عمق بحرانی 
در فرمول فوق:
C = چسبندگی خاک ، ka = ضریب فشار محرک خاک ، γ = وزن مخصوص خاک ، q = سربار نزدیک گود
که سه آیتم اول از نتایج آزمایشات ژئوتکنیک بدست آمده و آیتم q می بایست با توجه به سربار موجود در کنار گود توسط مهندس طراح محاسبه شود .
نکته: در صورتیکه سربار نزدیک گود ، یک ساختمان باشد ، می توان به صورت حدودی به ازای هر طبقه سرباری معادل 10، kn/m2 در نظر گرفت .
لازم است مهندسین ناظر و مجری نیز به محاسبه عمق بحرانی آشنا باشند تا در صورت لزوم آنرا محاسبه کرده و اجازه گودبرداری بدون اجرای سازه نگهبان را به صاحبکار یا سازنده که متاسفانه بدون توجه به نقشه های مصوب و بدون اجرای سازه نگهبان قصد گودبرداری را دارند ، ندهند .
علاوه بر عمق بحرانی که در ارزیابی خطر گود تاثیر دارد عواملی از جمله : وجود ساختمان بدون اسکلت ، تراوش آب از دیواره گود ، وجود تاسیسات شهری ، وجود معابر پر ترافیک و وجود ساختمانهای تاریخی نیز از عواملی هستند که موجب می شوند گود با خطر بسیار زیاد یا زیاد تلقی شود .
پکیج های آموزش فنون عمران: آموزش اتوکد در مهندسی عمران
خطرات حفاری و گودبرداری غیر اصولی ساختمان
همانطور که گفته شد با ورود افراد غیر متخصص و بی تجربه به بحث ساخت و ساز شهری ، در سالهای اخیر شاهد ریزش گودهای عمیق یا کم عمق زیادی در شهرهای مختلف کشور بودیم. شاید بتوان ریشه این حوادث را در این باور غلط دانست که ، انجام آزمایشات ژئوتکنیک و اجرای سازه نگهبان در نظر این افراد ، کاری عبث و هزینه اضافی می باشد .
اما باید توجه کنیم که خاک موجودی است با رفتارهای شناخته نشده و غیر قابل پیش بینی که در صورت حرکت ، هیچ قدرتی توان مقابله آنرا نداشته و می تواند خسارات مالی و جانی سنگینی را در بر داشته باشد .
صاحبکار ، مجری ذیصلاح ، ناظر سازه ، طراح ، شهرداری و سازمان استان جزو کسانی هستند که در صورت ریزش گود و بروز خسارت می بایست به مراجع قضایی پاسخگو باشند .
اجرای نامناسب سازه نگهبان بعد از گودبرداری و تخلیه خاک زیر ساختمان مجاور که موجب حرکت آپارتمان 6 طبقه شده است .
میزان جابجا شده ساختمان 6 طبقه در اثر تخلیه شدن خاک پشت آن
مهندس طراح با بررسی اولیه گود و طراحی سیستم سازه نگهبان مناسب یا ارجاع نقشه به طراح صاحب صلاحیت می تواند خود را در چنین اتفاقاتی تبرئه کند .
همچنین مهندس ناظر سازه و مجری نیز با ارائه مکاتبات فنی و ارائه راهکار ایمنی و نیز کنترل مستمر و مداوم خود در حین گودبرداری و اجرای سازه نگهبان می توانند تقصیر خود را به صفر برسانند .
آقا یا خانم صاحبکار نیز که به عنوان سرمایه گذار پروژه می باشد ، لازم است با توجه به نقشه های مصوب ، طرح سازه نگهبان و گزارشها و اخطارهای ناظر و مجری و پیمانکار صاحب صلاحیت وسایل و بودجه کافی جهت اجرای سازه نگهبان و گودبرداری را تامین کرده و وظیفه خود را در قبال گود انجام دهد .