1-3-7 هدف
هدف این فصل ارائه حداقل الزامات موردنیاز در طراحی، اجرا، نظارت و پایش گودبرداری برای احداث پروژه های شهری می باشد.
2-3-7 تعاریف
1-2-3-7 گودبرداری ها به شرح زیر به دو گروه کلی: حفاظت نشده و حفاظت شده تقسیم می شوند:
گروه اول گودهایی هستند که در کلیه شرایط دوران عملکرد، پایداری و تغییر شکل مجاز در آن بدون هیچ گونه حفاظتی تأمین شده باشد.
گروه دوم گودهایی هستند که در کلیه شرایط دوران عملکرد، پایداری و تغییر شکل مجاز در آن با دو مکانیزم مختلف زیر تأمین شده باشد:
– با استفاده از بسیج نیروهای داخلی خاک و عناصر مسلح کننده خاک
– با استفاده از سازه نگهبان
2-2-3-7 گودها یا دائمی اند یا موقت. گود موقت گودی است که برای زمانی کوتاه تعریف شده طبق بند ۷-۳-۲-۲-۲ به منظور اجرای عملیات ساختمانی احداث می شود.
در طراحی گودهای موقت یا دائم، بارگذاری ها و جزئیات روشها و مشخصات مصالح باید منطبق با شرایط پایدار سازی موقت یا دائم در نظر گرفته شود.
1-2-2-3-7 پایدارسازی موقت: نوعی پایدارسازی است که پایداری گود را در دوران احداث بنا تأمین می کند و برای آن نقشی در کاهش نیروهای رانش خاک بر سازه اصلی در شرایط بهره برداری در نظر گرفته نمی شود.
2-2-2-3-7 پایدارسازی موقت می تواند در هنگام طراحی به صورت کوتاه مدت (کمتر از یکسال پس از اتمام یا توقف عملیات گودبرداری) یا بلندمدت در نظر گرفته شود. در پایدارسازی موقت بلندمدت باید ملاحظات بارگذاری متناسب با زمان، شرایط دوام مصالح و جزئیات روش های مناسب منطبق با شرایط بلندمدت در نظر گرفته شود.
3-2-2-3-7 در پایدار سازی دائم باید الزامات بارگذاری لرزه ای، تأمین دوام مصالح و جزئیات روش های مناسب در نظر گرفته شود.
3-3-7 ملاحظات کلی
1-3-3-7 الزامات و مبانی در طراحی و اجرای گودها در این مبحث برای گود برداری های کمتر از ۲۰ متر است و اکیداً توصیه می شود از احداث گود با عمق بیشتر از ۲۰ متر احتراز شود. در صورت ضرورت احداث گودهای عمیق تر موارد زیر باید انجام پذیرد:
- ضرورت احداث توسط شورای عالی شهرسازی به تصویب برسد.
- مقادير مجاز تغییر شکل ها ۲۰٪ کاهش و ضرایب اطمینان پایداری و مقاومتی ۲۰٪ افزایش پیدا کند.
- تعداد گمانه ها نسبت به جدول ۷-۲-۱ پنجاه درصد افزایش پیدا کند.
- مطالعه جامع جریانهای آب زیرزمینی در محدوده ای که شامل ساختگاه می شود، در طول دوران گودبرداری، ساخت و بهره برداری از ساختمان انجام پذیرد و گزارش آن ارائه گردد.
- مطالعه اثرات زیست محیطی احداث این گودها انجام پذیرد.
- مطالعه کامل بررسی اثر اندرکنش خاک و سازه در شرایط استاتیکی و دینامیکی انجام شود.
- پایش گود با روش های پیشرفته و تجهیزات کامل در دوران ساخت انجام پذیرد و گزارش آن هر دو هفته یکبار ارائه شود.
2-3-3-7 بر اثر گودبرداری در خاک وضعیت تنش در آن تغییر می کند و ممکن است تغییر شکل ها و ناپایداری های زیر در آن به وجود آید:
- برآمدگی و تورم کف گود، که می تواند در شرایطی به جوشش و ناپایداری کف بینجامد.
- تغییر مکان جانبی دیواره های گود یا ناپایداری دیواره ها
- نشست زمین در نواحی مجاور گود
تراز سطح آب زیرزمینی و تغییرات آن در هر سه مورد بالا می تواند تأثیر گذار باشد و باید کنترل شود.
3-3-3-7 در بررسی ناپایداری گودبرداریها، انتخاب و طراحی سیستم های نگهدار آنها، موارد زیر باید مدنظر قرار گیرند:
- نوع ساختار و بافت لایه های خاک
- پارامترهای مقاومت برشی خاک
- پارامترهای 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
- وضعیت سربارهای موجود در کناره گود از قبیل ترافیک خیابان ها و غیره
- کوتاه مدت با بلندمدت بودن دوران استفاده از گود
4-3-3-7 به منظور پایدارسازی دیواره گودها باید از روش های مناسب مانند موارد زیر استفاده کرد:
الف – ایجاد شیب پایدار
ب- میخ گذاری با اجرای میل مهار
پ- دیوارهای مهار شده با تیرک از جلو
ت- دیوارهای مهار شده با میل مهار از پشت
ث – استفاده از سیستم های نگهبان خرپایی
ج- استفاده از سیستم شمع ها و دیوارکهای طره ای
چ- استفاده از سیستم شمع های به هم پیوسته با یا بدون مهار
ح- سایر روش ها
5-۳-۳-7 در گودبرداری ها باید گسیختگی ها و تغییر شکل های متداول به شرح زیر کنترل شود:
الف – ناپایداری دیواره گود
ب – نشست و تغییر مکان محیط اطراف و ساختمانهای مجاور گود
پ- ریزش
ت – بالازدگی کف گود بر حسب مورد
ث- جوشش ماسه از کف گود (در صورت بالا بودن سطح آب زیرزمینی در خاکهای ماسه ای) بر حسب مورد
ج- مشکلات ناشی از لرزش حاصل از عملیات گودبرداری در سازه های اطراف گود
6-3-3-7 به منظور واگذاری طراحی، اجرا و نظارت گودبرداری و تفویض مسئولیت ها به مرجع ذیصلاح، ارزیابی خطر گودبرداری باید طبق الزامات بندهای ۷-۳-۳-6-۱ تا ۷-۳-۳-6-۱۱ صورت گیرد.
1-6-3-3-7 جهت ارزیابی خطر گود قائم لازم است هر سه شرط تعیین شده برای هر دسته در جدول ۷-۳-۱ برقرار باشد. در صورتی که هر سه شرط مذکور به طور همزمان برقرار نباشد، خطر گود با توجه به شرطی که بحرانی است تعیین می شود. در صورت وجود اختلاف در ارزیابی خطر گود در وجوه مختلف آن، بحرانی ترین وجه به عنوان شاخص انتخاب می گردد.
عمق hc از رابطه ۷-۳-۱ محاسبه می شود.
| (1-3-7) |  |
که در آن:
hc بر حسب متر، عمقی است که از نظر تئوری، به دلیل وجود چسبندگی در خاک، دیواره جدار گودبرداری می تواند بدون استفاده از سیستم نگهبان پایدار بماند که به آن عمق بحرانی گودبرداری گفته شده است، c چسبندگی خاک بر حسب کیلوپاسکال، γ وزن مخصوص خاک بر حسب کیلونیوتن بر متر مكعب، ka ضریب فشار افقی زمین در حالت محرک و q تنش ناشی از سربار کناره گود بر حسب کیلوپاسکال می باشد. مقادیر منفی hc معادل صفر در نظر گرفته شود.
2-6-3-3-7 اگر فاصله ساختمان مجاور از لبه گود کمتر از عمق گود باشد، باید تنش حاصل از کل بار ساختمان (q) در محاسبات پایداری گود در نظر گرفته شود.
3-6-3-3-7 در صورت حضور آب یا رطوبت قابل توجه، به کاهش hc با توجه به اثر آب بر خواص در رابطه ۷-۳-۱ توجه شود.
h عمق گود مورد نظر است و hc عمق بحرانی بر اساس رابطه ۷-۳-۱ به دست می آید.
4-6-3-3-7 اگر تراوش آب در گود موجود باشد همواره خطر گود زیاد یا بسیار زیاد است.
5-6-3-3-7 اگر خاکی که در آن گودبرداری انجام می شود دستی یا فاقد چسبندگی قابل اعتماد باشد، خطر گود با توجه به معیارهای دیگر زیاد یا بسیار زیاد است.
6-6-3-3-7 چنانچه ساختمان موجود در حوزه تأثير ناپایداری گود دارای یکی از مشخصات در بندهای زیر باشد، خطر گود همواره بسیار زیاد در نظر گرفته می شود.
الف – ساختمان فاقد انسجام و یکپارچگی کافی برای تحمل نشست های افقی و قائم نظیر ساختمان بدون اسکلت یا بدون پی پیوسته بتنی مسلّح (پی های نواری و گسترده) یا هرگونه ساختمانی که در آن نشانه آشکار فرسودگی و ضعف در باربری مشاهده گردد.
ب- ساختمان با ارزش فرهنگی و تاریخی
ج- ساختمان با اهمیت بسیار زیاد در استاندارد ۲۸۰۰
د- ساختمان ۸ طبقه یا بیشتر
7-6-3-3-7 در صورت وجود تأسیسات شهری عمده (مانند خطوط اصلی آب، گاز و مخابرات) در مجاورت گود، خطر گود زیاد یا بسیار زیاد ارزیابی می شود.
8-6-3-3-7 در صورتی که خطر گود مطابق با جدول ۷-۳-۱ معمولی باشد، مسئولیت طراحی گودبرداری بر عهده مهندس طراح ساختمان خواهد بود. البته توصیه می شود کارفرما در کنار مهندس طراح در پایدارسازی گود از یک متخصص ژئوتکنیک ذیصلاح استفاده نماید.
9-6-3-3-7 در صورتی که خطر گود مطابق با جدول ۷-۳-۱ زیاد باشد، مسئولیت طراحی گودبرداری باید بر عهده یک شرکت مهندسی ژئوتکنیک ذیصلاح واگذار شود. نظارت بر اجرای عملیات بر عهده ناظر ذیصلاح ژئوتکنیک است.
10-6-3-3-7 در صورتی که خطر گود مطابق با جدول ۷-۳-۱ بسیار زیاد باشد. مسئولیت طراحی گودبرداری باید توسط یک شرکت مهندسی ژئوتکنیک ذیصلاح، عملیات پایدارسازی گود توسط پیمانکار ذیصلاح و نظارت بر اجرای عملیات توسط ناظر ذیصلاح ژئوتکنیک انجام گردد.
11-6-3-3-7 حضور ناظر ژئوتکنیک در گودهای با خطر زیاد و بسیار زیاد در طول مدت اجرای عملیات گودبرداری و پایدارسازی گود به صورت تمام وقت و پیوسته در کارگاه ضروری است.
7-3-3-7 تحلیل پایداری و تغییر شکل گود
1-7-3-3-7 در صورت وجود بنا در حوزه تأثير ناپایداری گود، طراحی ها باید با در نظر گرفتن تغییر شکل ها انجام پذیرد. در این موارد تنها تأمین پایداری جداره های گود کافی نیست. در این موارد تغییر مکان افقی و قائم مجاز باید با توجه به شرایط و ویژگی های ذکر شده مطابق بند ۷-۳-۵ تعیین شود.
2-7-3-3-7 در خاک های بسیار سست، سیستم های نگهدارنده باید قبل از شروع عملیات گودبرداری احداث شوند. شمع ها و چاه های نگهدارنده بتنی در جداره بیرونی گود، دیواره های جداکننده، سپرهای فلزی (در صورت امکان استفاده) از این نوع سیستم ها هستند.
3-7-3-3-7 در خاک های با پایداری نسبی خوب می توان سیستم های نگهدارنده را همراه با انجام گودبرداری، به صورت گام به گام، احداث نمود. در این حالت باید به تغییر شکل گود و تغییر شکل های القایی زیر پی ساختمان مجاور توجه ویژه داشت و چنانچه این تغییر شکل ها از مقادیر مجاز تجاوز کنند باید از روش ساخت سیستم های نگهدارنده قبل از شروع عملیات گودبرداری استفاده نمود.
4-7-3-3-7 تحلیل پایداری با روش های تعادل حدی و بر اساس روش تنش مجاز انجام می گیرد. در این روش، حداقل ضرایب اطمینان به شرط موقت بودن گود (کمتر از یک سال) به شرح جدول ۷-۳-2 می باشد. استفاده از روش ضرایب بار و مقاومت نیز مجاز است.
5-7-3-3-7 برای تحلیل پایداری گود لازم است بار مرده و زنده ساختمانها و ابنیه مجاور به طور کامل در نظر گرفته شود.
6-7-3-3-7 برای تحلیل گود در شرایط موقت در نظر گرفتن بار زلزله الزامی نیست.
| نوع | حداقل ضریب اطمینان پیشنهادی برای پایداری کلی |
| شیب های خاکبرداری | 1/3 |
| پایداری کلی شیروانی | 1/3 |
| بالا آمدن کف گود | 1/5 |
7-7-3-3-7 در صورتی که گود موقت نباشد باید نیروی زلزله لحاظ شود و در انتخاب ضریب اطمینان مناسب، دوام مصالح نیز مورد توجه قرار گیرد.
8-7-3-3-7 در صورت وجود ساختمان در حوزه تأثير ناپایداری، ضرایب اطمینان در جدول ۷-۳-2 باید 1/5 در نظر گرفته شود.
9-7-3-3-7 باید توجه داشت که در بسیاری از خاکها بر حسب شرایط نوع و بافت خاک و کانی های تشکیل دهنده آن، امکان کاهش ضریب اطمینان در طول زمان موجود است. در چنین شرایطی ضریب اطمینان باید متناسباً افزایش یابد.
4-3-7 تحلیل تغییر شکل گود و سازه های مجاور
1-4-3-7 تعیین تغییر شکل گود و سازه های مجاور آن باید از روابط معتبر یا مدل سازی های عددی صحت سنجی شده، به دست آید. باید از صحت پارامترهای ورودی به مدلسازی عددی نیز اطمینان حاصل کرد. تغییر شکل های افقی و قائم پیش بینی شده ابنیه مجاور گود باید در حد مجاز باشد. گودبرداری نباید بهره برداری از ساختمان مجاور گود را مختل کند.
2-4-3-7 تغییر مکان های افقی و قائم ساختمان مجاور گود اعم از تغییر مکان يکنواخت یا غیریکنواخت باید کمتر از حدود مجاز باشد.
5-3-7 تغییر شکل های مجاز
حدود مجاز تغییر شکل ها و تغییر مکان های قائم و افقی در هر گودبرداری با توجه به شرایط تحت الارضى و نوع خاک محل گودبرداری و خاک زیر ساختمانهای مجاور گود، نوع و پیوستگی پی ، نوع سازه، اهمیت ساختمان، میزان انسجام و یکپارچگی ساختمان مجاور و نوع سیستم سازه ای آن توسط طراح ژئوتکنیکی تعیین می شود.
6-3-7 زهکشی
چنانچه برای تأمین فضایی جهت انجام پروژه، عملیات گودبرداری در محیط آبدار نیاز به زهکشی داشته باشد باید به تغییر شکلهای زمین اطراف گود زهکشی شده توجه ویژه مبذول گردد. استفاده از زهکشی به جای آب بندی ساختمان در دوران بهره برداری منوط به کنترل و بررسی تاثیر آن بر محیط ژئوتکنیکی پیرامون آن با رعایت ملاحظات زیست محیطی می باشد. در این صورت باید مطالعه کامل انجام پذیرد و اثرات زهکشی طولانی مدت به طور جامع بررسی و گزارش شود.
۷-۳-۷ پایش و کنترل
در گودهای با خطر زیاد و بسیار زیاد لازم است رفتار سازه های مجاور و دیواره گود مورد پایش دقیق قرار گیرد و نتایج آن به طور منظم تفسیر شود.
1-7-3-7 اهداف ابزارگذاری و پایش
پایش به منظور تأمین اهداف زیر انجام می گیرد:
– تأمین ایمنی گود در حین عملیات اجرایی و پس از گودبرداری
– ارزیابی پاسخ سازه های موجود به وضعیت جدید در حین و پس از گودبرداری
– کنترل روش و پارامترهای طراحی انتخاب شده و بازنگری آن در صورت نیاز
2-7-3-7 برنامه پایش
ابزارگذاری و پایش گودها و ساختمانهای مجاور مستلزم برنامه ریزی دقیق و تخصصی است که شامل نوع، تعداد، محل نصب، فواصل اندازه گیری و دیگر مواردی است که باید توسط متخصص ذیصلاح انجام گیرد.
به طور معمول این ابزارها شامل نشست سنج، کشش سنج، انحراف سنج، سلول های بارگذاری، پیزومتر و غیره می باشند. در گودهای با خطر بسیار زیاد استفاده از پایش توسط حسگرهای مناسب علاوه بر عملیات نقشه برداری یا میکروژئودزی اجباری است.
3-7-3-7 بخشی از ابزار پایش باید قبل از شروع عملیات گودبرداری نصب و قرائت شوند به همین دلیل لازم است انتخاب متخصص انجام دهنده این امر و تنظیم برنامه پایش قبل از شروع عملیات سامان یابد.
4-7-3-7 مسئولیت طراحی، اجرا و نظارت پایش
طراح گودبرداری مسئولیت تهیه برنامه پایش را به عهده دارد.
مسئولیت اجرای روزمره برنامه پایش شامل تأمین، نصب، قرائت، پردازش، اعلام خطر به عهده پیمانکار پایش می باشد. اطلاع رسانی به موقع به كليه دست اندرکاران پروژه از وظایف پیمانکار پایش است.
ناظر پروژه مسئولیت نظارت بر حسن اجرای انجام مراحل پایش را به عهده دارد.
در گودهای با خطر معمولی در صورتی که شرایطی موجود باشد که انجام پایش را ضروری سازد، باید این عملیات انجام پذیرد.