گودبرداری به منظور فراهم نمودن بستری مناسب برای قرار دادن پی ساختمان و شروع پروژه ساخت است. این کار امری بسیار ضروری و مقدماتی برای ساخت بنا است. انجام آن باید بر اساس اصول استاندارد و رعایت نکات ایمنی لازم صورت گیرد.گودبرداری در اجرای سازه های فلزی و بتنی همیشه یکی از حساس ترین مراحل ساختمان سازی بوده است و مستلزم رعایت همه استانداردهای طراحی و اجرایی در تمام مسیر گودبرداری است.

نقشه گود بر پایه گزارش مکانیک خاک و با توجه به نظر مشاور ژئوتکنیک طراحی می شود. این نقشه روش گودبرداری و نوع سازه های حفاظتی و نگهبان را مشخص می کند. گزارش مکانیک خاص بسیار حائز اهمیت است و باید بدان توجه ویژه معطوف گردد.

گودبرداری چیست؟

گودبرداری به زبان ساده متشکل از مجموعه ای از عملیات ها به منظور آماده سازی محل قرار گرفتن پی یک سازه است. در اجرای گودبرداری از روش ها و تجهیزات مختلفی استفاده می شود که نوع آن بستگی به نوع و اندازه سازه و صد البته نوع و استحکام خاک دارد.

برای نمونه گاهی با توجه به استحکام پایین خاک، لازم است که از روش های مختلف مقاوم سازی پی و گود مانند روش نیلینگ یا میخ کوبی استفاده شود.

انواع خاک‌برداری و گودبرداری ساختمان

در ادامه انواع مختلف روش های گودبرداری تشریح شده اند.

گودبرداری حفاظت شده (مهاربندی شده)

در شرایطی که جنس خاک، پارامترهای خاک، عمق گودبرداری (کم‌عمق) و عدم وجود ساختمان‌های مجاور (عدم وجود سربار بر گود) باعث پایدار ماندن گود بعد از گودبرداری شود، در این صورت نیازی به اقدامی جهت پایدار ماندن گود نیست.

گودبرداری حفاظت نشده (مهاربندی نشده)

در شرایطی مانند سست بودن خاک که برای اجرای عملیات عمرانی پس از حفاری نیاز به پایدارسازی گود باشد، مهندس طراح روشی برای پایدارسازی گود انتخاب می‌کند.

فاکتورهای مهم در انتخاب نوع روش گودبرداری

یک گودبرداری اصولی با در نظر گرفتن شرایط پروژه ممکن است که دارای ویژگی‌های زیر است.

با توجه به شرایط ژئوتکنیکی خاک، نوع پروژه و وضعیت تراز آب زیرزمینی، مناسب‌ترین و ایمن‌ترین روش بین سایر روش‌های گودبرداری باشد.
از تأسیسات و ساختمان‌های مجاور و همچنین تأسیسات زیرزمینی موجود بیشترین حفاظت به عمل آید.
با توجه به شرایط ژئوتکنیکی خاک، نوع پروژه و وضعیت تراز آب زیرزمینی، مناسب‌ترین و اقتصادی‌ترین روش مهار گود انتخاب شود.
کمترین نیاز به اقدامات نگهداری در زمان بهره‌برداری به‌خصوص برای پروژه‌هایی که مدت زمان زیادی امکان بکفیل (پر کردن و کوبش خاک) نمودن گود وجود ندارد داشته باشد.
نکات مهم قبل از شروع و اجرای گودبرداری
شروع گودبرداری مستلزم رعایت یک سری اصول و استانداردهایی است که در زیر مهم‌ترین آن‌ها آورده شده است.
مهندس اجرا، مهندس ناظر و سایر عوامل فنی حاضر در پروژه، باید نسبت به مراحل گودبرداری ساختمان و چگونگی ساخت قطعات سازه نگهبان (در صورت لزوم) از قبیل قطعات درجا ریز و پیش‌ساخته که در ادامه بیان خواهد گردید آگاه باشند.
انتخاب روش تخریب باید با دقت انجام پذیرفته و عملیات تخریب ساختمان ساختگاه پروژه تحت نظارت مهندس ناظر انجام شود.
قبل از انجام عملیات تخریب در ساختگاه ضروری است انشعابات تأسیسات مکانیکی و برقی موجود در آن با کسب مجوز از مراجع ذی‌ربط و با نظارت کارشناس فنی مربوطه قطع شود.
قبل از انجام عملیات تخریب در ساختگاه پروژه، بایستی چاه‌های فاضلاب موجود در آن را شناسایی و آن‌ها را با مواد مناسب پر نمود. چنانچه عمق این چاه‌ها بیش از عمق گودبرداری ساختگاه باشد لازم است این چاه‌ها با ملات سیمانی پر شود.
هشدارهای کافی در خصوص خطرات ناشی از تخریب به ساکنین ساختمان‌های مجاور داده شوند.
در صورت امکان، مکان دیگری را برای سکونت ساکنین ساختمان‌های مجاور پیش‌بینی و آنجا را تخلیه نمود.
تابلوهای هشداردهنده لازم برای عدم عبور عابرین و عدم پارک یا عبور خودرو در اطراف محوطه گودبرداری در مکان‌های مناسب نصب شود.
حصارکشی مناسب در اطراف دیواره گودبرداری در فواصل مناسب ایجاد شود و حتی‌المقدور بایستی دیوارهای سنگین اطراف گود را قبل از گودبرداری تخریب کرد.
ساختمان‌های مجاور از لحاظ احتمال نشست موردبررسی قرارگرفته و در صورت لزوم مقاوم‌سازی گردند.
بایستی از آبیاری غرق آبی باغچه‌های مجاور جلوگیری به عمل آید.
کانال‌ها، جداول، آبروها و تأسیسات انتقال آب و فاضلاب کنار معابر مجاور گودبرداری شناسایی و چنانچه احتمال ریزش آب به درون دیوار گودبرداری وجود دارد با ایجاد عایق مناسب آب‌بند شوند.
قبل از تخریب و گودبرداری، بایستی ساختمان‌های مجاور را در برابر خطرات مالی و جانی و مسئولیت مدنی و شخص ثالث و… بیمه کرد.
خطوط انتقال از قبیل آب، برق، گاز و … شناسایی و در عملیات گودبرداری موارد ایمنی لازم برای آن‌ها اعمال شود.
نکات ایمنی در هنگام گودبرداری
ایمنی در گودبرداری حرف اول را می‌زند. در ادامه به مهم‌ترین نکات ایمین در اجرای گودبرداری اشاره شده است.
عملیات تخریب و گودبرداری تحت نظارت مهندس ناظر یا دستگاه نظارت، توسط مجری ذیصلاح صورت گیرد.
به‌طور روزانه آمار کارگران کارگاه ثبت شود.
همواره افسر ایمنی در تمام مراحل گودبرداری ساختمان حضور داشته باشد.
سیستم اعلام خطر (آژیر خطر) به‌طور مناسب نصب شود.
گودبرداری به‌صورت مرحله‌ای به شکلی که در نقشه‌های اجرایی آمده با استفاده از ماشین‌آلات مخصوص یا روش دستی انجام پذیرد.
در حین گودبرداری باید روش‌های مرحله‌ای طراحی‌شده عیناً اجرا شود.
در هیچ مرحله‌ای از گودبرداری و اجرای سازه نگهبان نباید دیواره گودبرداری برای مدت زمان طولانی رها شود و مراحل گودبرداری ساختمان به‌سرعت انجام شود.
سازه‌های اطراف و سازه‌های نگهبان پیوسته مورد بازرسی قرار گیرند.
بازرسی پیوسته دیوار گود از لحاظ وجود و یا نشت رطوبت بسیار اهمیت دارد.
استقرار وسایل نقلیه (سنگین و سبک)، تجهیزات کارگاهی از قبیل کانکس و تجهیزات در نزدیکی گود ممنوع است. این فاصله بسته به جنس خاک گود و وزن وسایل مستقر متغیر می‌باشد و توسط طراح و با تأیید مهندس ناظر تعیین می‌شود
کارگاه از نظر روشنایی در شب باید تحت پوشش کامل بوده و در زمان تعطیلی کار نیز بازرسی دیواره‌های گود انجام شود
گودبرداری هنگام بارش سنگین و یا سیلاب محلی بهتر است انجام نشود.
اجرای سازه‌های نگهبان توسط افراد کارآزموده انجام شود.
همواره باید وقوع حادثه را قریب‌الوقوع دانست و آمادگی امدادرسانی به نیروهای مصدوم احتمالی را در حین گودبرداری داشت.
مراحل اجرای گودبرداری
شاید همه موارد ذکر شده بر اثر عدم برنامه ریزی در اجرای عملیات گودبرداری رخ ندهد اما کافیست یک، دو یا چند مورد اتفاق بیافتد و گودبرداری در مدت زمانی بیش از مدت واقعی و با هزینه‌‌ای بیشتر تمام شود.
مرحله اول
اولین قدم در اجرای عملیات گودبرداری محاسبه حجم گود است. برای این مرحله ابتدا با توجه به مندرجات نقشه فونداسیون و برش‌های طولی و عرضی حجم گود محاسبه می‌شود.
مرحله دوم
دومین قدم از گودبرداری به منظور اجرای سازه نگهبان مشخص کردن مرز بین گودبرداری با ماشین و کندن مابقی زمین طبیعی گود به‌صورت دستی است.
قدم دوم مختص زمینی است که در همسایگی آن ساختمان‌های ساخته شده قرار گرفته یا عمق گود زیاد باشد و یا خاک محل فاقد چسبندگی لازم بوده و به محض گودبرداری و ایجاد دیواره خاکی (ترانشه) سطح دیواره با قرار گرفتن در معرض هوا شروع به خشک شدن کند و رطوبت طبیعی خود را از دست دهد و با از دست دادن رطوبت سطحی در عمقی مشخص، تا همان عمق ورق شده و از دیواره جدا شود و به داخل گود سقوط کند.
از این روش برای گودهای تا عمق چهار متر استفاده می‌شود و چنانچه عمق گود زیاد باشد برای جلوگیری از حرکت افقی خاک و ریزش، دیواره به‌صورت پله‌‌ای قطع می‌شود که این باقی مانده گودبرداری همزمان با اجرای سازه نگهبان برداشت می‌شود و در گودهای بزرگ که امکان حضور و تردد ماشین آلات فراهم است کار با ماشین آلات به اتمام می‌رسد و درغیر این صورت گودبرداری با نیروی انسانی تمام خواهد شد.
مرحله سوم
مرحله سوم از اجرای گودبرداری به منظور پیاده سازی انواع سازه‌های نگهبان انتخاب و به‌کارگیری ماشین آلات مناسب با مکان خاک‌برداری است.
پس از پایان کار گودبرداری ماشینی تا مرز مشخص شده توسط مهندسین مجری و ناظر، مرحله دوم خاک برداری که گاهی با ماشین آلات و گاهی به‌صورت دستی صورت می‌گیرد، آغاز می‌شود.
این مرحله معمولاً توأم با اجرای سازه نگهبان است، همگام با آن پیش می‌رود و پس از اجرای سازه نگهبان آخرین مرحله از خاک‌برداری دیواره گود، چنانچه دیواره گود کم ارتفاع و تا چهار متر باشد با کشیدن یک لایه گچ روی دیواره و اگر گود عمیق باشد با ملات ماسه و سیمان بصورت پاششی با دستگاه اندود می‌شود (شاتکریت).
در اضلاعی از زمین که در مجاور حیاط، معبر و زمین خالی هستند عملیات گودبرداری طبق نقشه پیاده شده تا آخر با ماشین آلات صورت می‌گیرد.
اگر هنگام گودبرداری پدیده ریختن خاک دیواره به داخل گود اتفاق بیفتد توسط ماشین آلات یا نیروی انسان (با دست) خاک سقوط کرده به خارج از پی انتقال می‌یابد، اما معمولاً پس از اتمام خاک برداری، در حین اجرای بتن مگر، در حین اجرای آرماتوربندی، بعد از قالب بندی، بعد از اتمام آرماتوربندی و یا در حین بتن ریزی می‌افتد و انتقال خاک سقوط کرده به بیرون در موارد بالا مستلزم هزینه و زمان مازاد است.
مثلاً دیده شده است که خاک بر روی آرماتورهای بافته شده سقوط کرده و برای بیرون کشیدن آن از نیروی انسانی استفاده گردیده که جهت رفع این نقص زمان و هزینه‌‌ای مازاد صرف شده است.
مرحله چهارم
چهارمین قدم برداشت قسمت‌های زمین گودبرداری نشده در اضلاع مشترک با ساختمان‌های مجاور است.
مرحله پنجم
پنجمین قدم اجرای سازه نگهبان است.
حجم و عمق گودبرداری
چنانچه نقشه در دست ساخت از تراز سطح زمین طبیعی شروع شود و بستر طبیعی زیر فونداسیون ظرفیت باربری مناسب را دارا باشد، حجم عملیات گودبرداری به اندازه حجم پی است و اگر غیر از این باشد، تا رسیدن به بستر مقاوم و غیر قابل تراکم، گودبرداری ادامه خواهد داشت.
اما اگر نقشه در دست ساخت دارای طبقات منفی باشد متعاقباً حجم عملیات گودبرداری زیاد خواهد شد و برای پایدار سازی دیواره‌های خاکی ایجاد شده باید تدابیر لازم را به کار گرفت و از هوا زده شدن خاک دیواره‌ها و فروریختن آنها و در نهایت از آسیب رسیدن به ساختمان‌ها و تأسیساتی که هم‌جوار گود ایجاد شده هستند جلوگیری به عمل آورد.
پایدار سازی و مقاوم سازی در گودبرداری
در مواردی نیز هنگام گود برداری به توده‌های خاک کم مقاومت و تراکم پذیر برخورد می‌شود که تمام یا قسمتی از کف گود را دربر می‌گیرد.
در چنین مواردی بنا به تشخیص مهندسین ناظر و مجری و نیز هماهنگی با آزمایشگاه مکانیک خاک در خصوص نظر خواهی یا انجام آزمایش، برداشت توده‌های خاک نامناسب یا همان گودبرداری تا رسیدن به زمین مقاوم ادامه پیدا می‌کند.
به عبارتی حجم‌های مازاد برداشت شده، تا تراز زیر فونداسیون با مواد و مصالح مقاوم و تراکم ناپذیری مانند لاشه سنگ و ملات ماسه سیمان به‌صورت غوطه‌ای، بتن دارای دانه بندی با اسلامپ و عیار مناسب، خاک دارای چسبندگی مناسب (حاوی خاک رس) و دانه بندی شده با سنگ دانه بزرگ، کوچک و طبیعی یا مصنوعی، پر می‌شود.
زمین بکر دارای رطوبت طبیعی مختص به خود است. درصد این رطوبت به سطح آب‌های زیر زمینی، وجود نباتات و نوع آنها، جنس زمین، شرایط اقلیمی، و شرایط مصنوعی مانند ساختمان‌های عظیم و تأسیسات صنعتی تأثیر گذار بر زمین، دارد.
اگر در محیط پیرامونی پروژه، ساختمانی وجود نداشته باشد عملیات گودبرداری نسبت به زمینی که در مجاور آن ساختمان است، کم خطر محسوب می‌شود.
نوع سازه و ارتفاع ساختمان‌های مجاور، با نوع سازه نگهبان نسبت مستقیم دارند. وزن سازه بتنی از وزن سازه فولادی بیشتر است و هر چقدر تعداد طبقات بیشتر باشد وزن ساختمان بیشتر خواهد بود لذا این پارامترها به انضمام جنس زمین زیر ساختمان‌های مجاور در محاسبه و طراحی سازه نگهبان نقش اساسی دارند.
گودبرداری نیاز به برنامه ریزی دارد و چنانچه بدون برنامه ریزی صورت گیرد راندمان کار گودبرداری پایین می‌آید و پیامد آن به درازا کشیدن زمان اجرا، بالا رفتن هزینه اجرا، بروز خطرات و آسیب‌هایی متوجه گود و نیروی انسانی مرتبط با آن را به دنبال خواهد داشت.
انواع روش پایدارسازی در گودبرداری
مهندس بر حسب نیاز از روش‌های پایدارسازی گود را بسته به جنس خاک پروژه، سربار ناشی از سازه‌های مجاور گود، محدودیت‌های اجرایی، شرایط آب زیرزمینی، شرایط آب و هوایی یکی از روش‌های پایدارسازی زیر را انتخاب می‌کند.
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط المان‌های کششی
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط دیوار دیافراگمی
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط انکراژ
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط دوخت به پشت
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط المان‌های افقی و مایل
شیبدار کردن
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط خرپا
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط شمع‌های درجا
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط سپرکوبی
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط نیلینگ
دیواره‌های مهاربندی‌شده توسط میکروپایل
ماشین آلات اصلی گودبرداری
بیشترین حجم گود با ماشین آلات سنگین شامل لودر و بیل مکانیکی صورت می‌گیرد مواد ناشی از گودبرداری با کامیون‌های کمپرسی به بیرون انتقال می‌یابند.
اما چنانچه عملیات گودبرداری با محدودیت‌هایی نظیر واقع شدن در نقاط مرکزی و پر تردد شهرها، در محدوده معابر دارای ترافیک، کم عرض بودن معابر منتهی به نقطه گودبرداری، واقع شدن عملیات گودبرداری در نقاط خاص مثل واقع شدن در آخر کوچه بن بست با عرض کم، همراه باشد، از ماشین آلات کوچک‌تر مانند بابکت، بیل بکهو، کامیونت‌های کمپرسی و وانت‌های کمپرسی استفاده می‌شود که در چنین مواردی برای گودبرداری هزینه زیادتری برآورد می‌شود.
لودر یا بیل مکانیکی؟
لودر هنگام کندن زمین و بارگیری به جلو و عقب تردد می‌کند و بیل مکانیکی موقع کار در جای خود ثابت است. اگر زمین دج یا متراکم باشد لودر ابتدا زمین را حفر کرده و خاک آن را دپو می‌نماید و سپس کامیون‌ها را بارگیری می‌کند. اما بیل مکانیکی که دارای باکت‌هایی با عرض‌های مختلف است (از چهل سانتی متر تا یک متر و بیست سانت) که چنانچه در حین عملیات خاکی به توده زمین سخت برخورد کند به خاطر بالا رفتن راندمان دستگاه و غلبه به سختی کار از باکت‌هایی با عرض کمتر استفاده می‌کند.
یک مزیت دیگر که بیل مکانیکی نسبت به لودر دارد این است که در این مقطع از کار (گودبرداری‌های محدود) خاک برداری همزمان با بارگیری را با هم انجام می‌دهد و یا به زبان ساده‌تر هنگام استفاده از بیل مکانیکی در عملیات گودبرداری دو کار همزمان با هم انجام می‌گیرد.
در گودبرداری با دستگاه لودر باید راه دسترسی به گود تعبیه شود که این راه در قالب یک رمپ است و تا هنگام محوطه سازی باقی مانده و معمولاً با نخاله‌های ساختمانی پر می‌شود که یک عمل غیر اصولی است اما هنگامی که با بیل مکانیکی زمین گودبرداری می‌شود که در مراحل پایانی بیل در بیرون از گود مستقر شده و بدون خاک برداری اضافی عملیات خاکی را به اتمام می‌رساند.
آواربرداری، گودبرداری، خاک‌برداری، بارگیری و حمل مواد هر پروژه ساختمانی یا عمرانی تابع شرایط مختص به خود است. این شرایط شامل: نوع ماشین آلات، جنس زمین، راه دسترسی، طول مسیر محل تخلیه خاک و آوار، زمان اجرای پروژه، عمق گود، مساحت گود و غیره دارد.
انتخاب نوع ماشین آلات در گودبرداری بسیار مهم است. به طور مثال اگر هدف یک ساختمان دو طبقه آجری فرسوده باشد که تمامی مواد و مصالح قابل استفاده و تبدیل به نقدینگی آن از ساختمان جدا شده باشند و عملیات کار با ماشین آلات از مرحله آواربرداری شروع شود، به دو طریق اقدام می‌شود اول استفاده از بیل مکانیکی و دوم استفاده از لودر.
در این مرحله از کار (آواربرداری) لودر راندمان بیشتری دارد. برای لودر این امکان وجود دارد که آوارها را از کف بردارد و پاک‌سازی کند و نیز چنانچه محدودیتی برای حضور کامیون‌ها در مجاور پروژه وجود داشته باشد، با لودر می‌توان تا مسافتی مواد را حمل و سپس بارگیری کرد البته لازم به توضیح است که با لودر می‌توان از معابر کم عرض پیچ دار به راحتی پیچید زیرا لودر هنگام فرمان دادن از کمر می‌پیچد که این قابلیت دستگاه را قادر می‌سازد از پیچ معابر کم عرض به راحتی عبور کند.
اما همان‌طور که توضیح داده شد لودر برای کارکردن نیاز به میدان دارد که باید به اندازه استاندارد این مساحت فراهم باشد و اگر محل مانور دادن لودر (عقب و جلو رفتن لودر در هنگام کار کرد) کم باشد بر راندمان آن تأثیر منفی خواهد گذاشت.
با بیل مکانیکی می‌تواند در کمترین مساحت کار کرد. زیرا هنگام کار کردن به دور خود می‌چرخد و در جای خود عمل کندن و بار گیری را انجام می‌دهد.
بازده نوع چرخ زنجیری آن از چرخ لاستیکی آن بیشتر است زیرا با توجه به سنگین‌تر بودن نسبت به بیل‌های چرخ لاستیکی، بیل چرخ زنجیری نیاز به جک‌های تعادل دستگاه ندارد و نیز به واسطه سیستم حرکتی (استفاده از چرخ‌های شنی، زنجیری) مخصوص، قادر به تردد در باتلاق، روی آوارهای ساختمانی دارای اشیاء و مصالح تیز مانند بتن شکسته شده و تکه‌های میلگرد، و بالا رفتن از شیب‌های تند است.
اما مانند بیل چرخ لاستیکی مسافت‌های کوتاه را نمی‌توانند طی کند و حتماً باید با تریلرهای مخصوص (کمر شکن) حمل شود که علاوه بر بار مالی درخصوص جابجایی باید میدان مناسب جهت بارگیری و تخیله بیل چرخ زنجیری نیز فراهم باشد.
منبع:
https://www.abargan.org/

گودبرداری چیست؟

انواع خاک‌برداری و گودبرداری ساختمان

گودبرداری حفاظت شده (مهاربندی شده)

گودبرداری حفاظت نشده (مهاربندی نشده)

فاکتورهای مهم در انتخاب نوع روش گودبرداری

نکات مهم قبل از شروع و اجرای گودبرداری

نکات ایمنی در هنگام گودبرداری

مراحل اجرای گودبرداری

حجم و عمق گودبرداری

پایدار سازی و مقاوم سازی در گودبرداری

انواع روش پایدارسازی در گودبرداری

ماشین آلات اصلی گودبرداری

لودر یا بیل مکانیکی؟