پایدارسازی گود و انواع روش‌های آن
چنانچه درزمینۀ ساخت‌و‌ساز و فعالیت‌هایی از قبیل گودبرداری و … فعالیت می‌کنید، حتماً دربارۀ پایدارسازی گود نیز اطلاعات کافی دارید و می‌دانید که از چه طریق باید این امر را انجام داد. برای کسانی که در این زمینه اطلاع چندانی ندارند و مایلند با روش‌های آن آشنا شوند، پیشنهاد می‌کنیم این مطلب را تا انتها بخوانند. ما در این مطلب سعی داریم دربارۀ سه مقولۀ نیلینگ، آنکراژ و مهار متقابل اطلاعاتی را در اختیارتان قرار دهیم.
گودبرداری به چه معناست و به چه دلیل انجام می‌شود؟
همان‌طور که می‌دانید، در چند سال اخیر شهرها توسعۀ بسیاری یافته‌اند از شهرهای بزرگ که بگذریم، در شهرستان‌های کوچک‌تر نیز ساخت‌وسازهای بسیاری انجام شده‌است. ذکر این نکته لازم است که برای ساخت هر سازه‌ای نیاز به گودبرداری وجود دارد و از این بابت که در زمان گودبرداری نباید برای ساختمان‌های اطراف اتفاقی رخ دهد، نیاز است که گودبرداری به‌صورت اصولی انجام شده و پایدارسازی گود نیز صورت پذیرد. اما این پایدارسازی دقیقا به چه روشی انجام می‌شود؟ پیش از آن‌که به سوال فوق پاسخ دهیم، لازم است به این نکته اشاره کنیم که وقتی شما اقدام به گودبرداری در زمینی می‌کنید، دیوارهای از خاک در کناره‌ها ایجاد می‌شود و دو نیروی مختلف به آن‌ها وارد می‌گردد، این دو نیرو عبارت‌اند از:
۱) نیروهای مقاوم:
یکی از این نیروها، نیروهای ناشی از سازه‌های نگهبان و پارامترهای ذاتی خاک است که نیاز به پایدارسازی گود و جلوگیری از ریزش آن را روشن می‌کند.
۲) نیروهای محرک:
گاهی نیروهایی از سوی ساختمان کناری به دیوارۀ خاکی گودبرداری وارد می‌شود که به آن نیروی وارده از سوی ساختمان مجاور و یا وزن خاک گفته می‌شود که ممکن است سبب شوند تا دیوارۀ خاک برداری ریزش پیدا کند، بنابراین باید اقداماتی در خصوص مهارسازی آن انجام گیرد.
روش‌های پایدارسازی گود و چگونگی انتخاب بهترین روش
۱) نیلینگ
یکی از روش‌های پایدارسازی گود، نیلینگ است. نیلینگ یا میخکوبی خاک Soil Nailing، به روش میخکوبی دیواره‌ها گفته می‌شود که در این روش، از نصب میلگردهای فولادی نزدیک به هم در یک سطح شیبدار یا در محل گودبرداری و با اجرای از بالا به پایین انجام می‌شود. در این روش همان‌طور که اشاره کردیم، میلگردها در گمانه‌های حفاری‌شده قرار می‌گیرند و به‌منظور جلوگیری از خوردگی آن‌ها نیز محلی که میلگرد در آن قرار گرفته‌است، توسط دوغاب سیمان پر می‌شود. عملیات نیلینگ یک مقطع مسلح پایدار ایجاد می‌کند که توانایی نگهداری خاک پشت خود را دارد. این مسلح‌سازی به‌صورت Passive عمل کرده و اثر خود را از طریق اندرکنش خاک- میلگرد حاصل از ایجاد تغییر شکل در خاک اعمال می‌کند. میخ‌ها غالباً در کشش عمل می‌کنند ولی در شرایط خاصی، عملکرد خمشی و برشی آن‌ها نیز در نظر گرفته می‌شود.
این روش را اولین بار مهندسان اتریشی به‌کار گرفتند که برای پایدارسازی شیروانی‌های سنگی در تونل استفاده شد. آن‌ها در اوایل دهۀ ۱۹۶۰ برای پایدارسازی جداره‌های تونل، شبکه‌ای از سوراخ‌ها را در طاق و دیوارهای سنگی تونل حفاری کردند و در داخل آن، میلگردهای فولادی قرار دادند و قسمت انتهایی آن را با شبکۀ مش‌بندی در محیط تونل گیردار کردند، سپس با دوغاب‌ریزی در سوراخ‌های حفر شده و بتن‌پاشی به جدارۀ تونل، موفق به پایداری ایمن جداره‌های داخلی تونل شدند.
پس از آن، از روش میخکوبی (نیلینگ) به‌طور گسترده در طرح‌های مختلف عمرانی نظیر تثبیت ترانشه‌های خط آهن و بزرگراه‌ها، ساخت سازه‌های نگهبان گودبرداری‌شده در مناطق شهری، جهت احداث ساختمان‌های بلندمرتبه که شامل چندین طبقه در داخل زمین هستند و تثبیت شیب‌های زمین در برابر لغزش‌های احتمالی به‌کار بسته شد.
استفاده از این روش سبب می‌شود تا مقاومت تودۀ برشی خاک افزایش یابد. در اثر افزایش مقاومت برشی می‌تواند به محدود نمودن و تحت کنترل در آوردن تغییر مکان‌های خاک در اثر افزایش مقاومت برشی کمک کند، همچنین باعث کاهش نیروی لغزش در سطح گسیختگی و لغزشی می‌شود. باید توجه داشت کلیۀ سطوح ترانشه‌هایی که حفاری شده و لازم است توسط نیلینگ مسلح شوند، با استفاده از شبکۀ مش و شاتکریت ابتدا حفاظت شوند و سپس نیلینگ روی آن‌ها انجام پذیرد.
۲) انکراژ
انکراژ یا مهارگذاری خاک Ground Anchoring یکی دیگر از روش‌هایی است که برای پایدارسازی گود استفاده می‌شود. این روش در ابتدا برای پروژه‌های بزرگراهی و پایدارسازی خاکبرداریها و شیب‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت. ولی امروزه به دلیل ازدیاد ساخت‌و‌سازها در شهرهای مختلف، برای پایدارسازی دیوارۀ خاکبرداریها درمحیط‌های شهری نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از اجرای این سیستم، آن است که با ایجاد یک تودۀ پایدار خاک، بتوان در مقابل ناپایداری خارجی مقاومت کرد.
۳) مهار متقابل
یکی دیگر از روش‌های پایدارسازی گود، مهار متقابل است. اصول کلی روش مهار متقابل (استرات) همانند روش خرپا، استفاده از المان‌های فلزی افقی و مورب برای کنترل تغییرشکل‌های ناشی از گودبرداری است. با توجه به اینکه در روش مهار متقابل (استرات)، احتمال بروز تغییرشکل‌های قائم نسبت به سایر روش‌ها وجود دارد، به‌منظور کنترل بیشتر تغییرشکل‌ها و یکپارچه‌سازی بهتر سیستم، توصیه می‌گردد از شمع‌های فولادی به‌همراه مهاربندی‌های افقی استفاده گردد.
این روش بیشتر در محیط‌های شهری و در مواردی که به علت وجود ساختمان‌های مجاور نمی‌توان از روش‌های پایدارسازی مرسوم استفاده کرد، به‌کار گرفته می‌شود. روش اجرای مهار متقابل به این صورت است که در دو طرف گود، در فواصلی معین از یکدیگر، چاهک‌هایی حفر می‌شود. طول این چاهک‌ها برابر با عمق گود به‌همراه مقداری اضافه‌تر به میزان ۰/۲۵ تا ۰/۳۵، برابر عمق گود می‌شود. این عمق اضافه بیشتر برای تأمین گیرداری انتهای تحتانی پروفیل‌هایی است که در چاهک قرار داده می‌شوند.
در روش مهار متقابل که برای پایدارسازی گود استفاده می‌شود، در درون چاهک‌ها پروفیل‌هایی فولادی به‌شکل H یا I ، مطابق با محاسبات و نقشه‌های اجرایی قرار داده می‌شود. آنگاه قسمت فوقانی هر دو پروفیل قائم متقابل مزبور به کمک تیرها یا خرپاهایی به یکدیگر متصل می‌گردد. این کار موجب می‌شود که هر دو پروفیل قائم متقابل به پایداری یکدیگر کمک کنند، سپس عملیات گودبرداری به‌تدریج انجام می‌شود.
جمع‌بندی
همان‌طور که پیش‌تر اشاره کردیم، برای پایدارسازی گود لازم است از سه روش مختلف ( نیلینگ، آنکراژ و مهار متقابل) استفاده شود که سبب می‌شود از ریزش گودبرداری جلوگیری شود.
