در دهه‌های اخیر، با پیشرفت‌های چشمگیر در علم و فناوری ساخت و ساز، توجه به مسائل محیط زیستی و پایداری منابع طبیعی بیشتر از پیش به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. به عنوان نمونه، در زمینه‌ی عمران و ساختمان‌سازی، تلاش‌های فراوانی برای بهبود روش‌ها و فرآیندهای ساخت با هدف کاهش تاثیرات منفی بر محیط زیست و افزایش پایداری سازه‌ها انجام گرفته است. یکی از این روش‌های مهم و مؤثر در این زمینه، “پایداری سازی گود به روش دیوار دیافراگمی” است. در این مقاله از رویش، به بررسی اصول، مزایا و معایب استفاده از روش دیوار دیافراگمی برای پایداری سازه‌ها می‌پردازیم.
منظور از پایداری سازی گود به روش ديوار ديافراگمی چیست؟
روش دیوار دیافراگمی یکی از تکنیک‌های مهم و مؤثر در زمینه پایداری سازه‌ها و مهندسی ژئوتکنیک است که به منظور مدیریت مناسب خاک و آب در محیط‌های ساختمانی به کار گرفته می‌شود. این روش با استفاده از دیواره‌های عمودی به نام دیافراگم‌ها، امکان ایجاد یک سد تخصصی در گودها را فراهم می‌کند تا از تاثیرات مخرب خاک و آب بر سازه‌ها و مناطق اطراف آن‌ها جلوگیری شود.
برای ارتباط با کارشناسان و مهندسان گروه رویش با شماره09122527317 تماس بگیرید.
مراحل اجرای روش دیوار دیافراگمی
در این روش، با بهره‌گیری از دستگاه‌های گراب برای ایجاد دیوار نگهبان در یک بخش از دیواره گود، فرآیند حفاری اجرا می‌شود. با هدف افزایش سهولت در اجرای دیوار دیافراگمی، این دیوار به بخش‌های کوچکتر، به نام پانل‌ها، تقسیم می‌شود. ابعاد و شکل پانل‌ها متناسب با شرایط زمینی منطقه، عمق حفاری دیوار، موقعیت اجرای پانل در سازه و نوع تجهیزات حفاری و غیره، به اشکال متفاوتی از جمله L، U، T، I و … طراحی و اجرا می‌شوند. اگر پانل‌ها ابعاد کوچکی داشته باشند، حفاری در یک مرحله و اگر پانل‌ها ابعاد بزرگتری داشته باشند، حفاری تا سه مرحله انجام می‌شود.
روش‌های حفاری پانل‌های دیوار دیافراگمی به دو شیوه انجام می‌شود که در ادامه به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.
حفاری پانل‌ها به صورت تناوبی
- در این روش، ابتدا پانل‌های اولیه دو سر درز اجرایی با فواصل مشخصی از یکدیگر (به صورت تناوبی) حفاری و بتن‌ریزی می‌شوند.
- سپس در فواصل بین پانل‌های اولیه، پانل‌های ثانویه حفاری و بتن‌ریزی می‌شوند.
حفاری پانل‌ها در نزدیکی یکدیگر
- در این روش، ابتدا پانل حفاری و سپس بتن‌ریزی می‌شود.
- در مرحله بعد، پانل بعدی حفاری و بتن‌ریزی می‌شود و این عملکرد به تکرار ادامه می‌یابد.
پس از نصب پانل‌ها و ایجاد دیوار دیافراگمی، آرماتورهای از پیش‌ساخته برای دیوار نگهبان در محل حفاری قرار داده می‌شوند. در این مرحله، بتن‌ریزی در پایه دیوار انجام می‌شود تا ایمنی و پایداری آن تضمین شود. برای حفاری دیواره‌های دیافراگمی، از دستگاه‌های مختلفی نظیر دستگاه گراب استفاده می‌شود که یکی از معمولی‌ترین دستگاه‌ها برای این منظور است. همچنین، در صورت لزوم، برای آب‌بندی درزهای بین پانل‌ها، از روش‌های مختلفی نظیر لوله‌ژوئن، بتن‌پلاستیک، تیرهای پیش‌ساخته (بتنی یا فلزی) و یا روش CWS استفاده می‌شود. در روش CWS، پس از حفاری پانل، در دو طرف آن غلاف فلزی (Stop end) که واتراستاپ را در بر می‌گیرد، قرار داده می‌شود و سپس بتن‌ریزی انجام می‌شود.
در صورتی که گودبندی در منطقه‌ای انجام می‌شود که دارای خاک‌های چسبنده و سنگ‌سخت باشد، از دستگاه‌های هیدروفرز استفاده می‌شود. این دستگاه با چنگک‌های حفاری به صورت دورانی، برش خاک و سنگ را انجام می‌دهد. همچنین، سیستم چرخشی در دستگاه وظیفه استخراج مواد حاصل از عملیات حفاری را انجام می‌دهد.
مزایای روش دیوار دیافراگمی
- پایداری و ایمنی بالا
- مدیریت مناسب منابع آبی
- کاهش ریسک رانش و سیلاب
- افزایش عمر مفید سازه‌ها
- کاهش اثرات محیطی
- قابلیت اجرای پروژه‌های پیچیده
- کاهش اجرای زمان‌بر و هزینه‌های مربوط به عملیات بازسازی
- انعطاف‌پذیری در طراحی و اجرا
- جلوگیری از انسداد تونل‌ها و پایه‌های سازه‌ای
پایداری و ایمنی بالا
یکی از اصلی‌ترین مزایای دیوار دیافراگمی، ایجاد پایداری و ایمنی بالای سازه‌ها و مناطق اطراف است. این روش به عنوان یک سد تخصصی عمل می‌کند و از جابجایی خاک و آب در محیط ساختمانی جلوگیری می‌کند.
مدیریت مناسب منابع آبی
دیوار دیافراگمی امکان کنترل و مدیریت بهتر آب‌های زیرزمینی و سطحی را فراهم می‌کند. این روش باعث جلوگیری از عبور آب از گودها به سازه‌ها می‌شود و از تخریب و خرابی سازه‌ها به دلیل تماس با آب جلوگیری می‌کند.
کاهش ریسک رانش و سیلاب
دیوار دیافراگمی در مناطق با خطر سیلاب و رانش زمین می‌تواند تاثیرات این پدیده‌ها را به شدت کاهش دهد. با ایجاد مانعی برای حرکت خاک و آب، احتمال وقوع سیلاب و رانش را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.
افزایش عمر مفید سازه‌ها
با پایداری و کنترل مناسب خاک و آب، عمر مفید سازه‌ها افزایش می‌یابد. این روش به ویژه در پروژه‌های طولانی‌مدت اهمیت دارد و نیاز به تعمیرات و نگهداری مکرر را کاهش می‌دهد.
کاهش اثرات محیطی
با جلوگیری از نفوذ آب به خاک‌ها و ایجاد پایداری، دیوار دیافراگمی می‌تواند از آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی جلوگیری کند و اثرات منفی بر محیط زیست را کاهش دهد.
قابلیت اجرای پروژه‌های پیچیده
دیوار دیافراگمی قابلیت اجرای در پروژه‌های پیچیده و در شرایط مختلف زمینی را داراست. مهندسان می‌توانند این روش را با توجه به نیازها و شرایط محیطی متنوعی اعمال کنند.
کاهش اجرای زمان‌بر و هزینه‌های مربوط به عملیات بازسازی
با استفاده از دیوار دیافراگمی، احتمال نیاز به بازسازی و تعمیرات زمان‌بر در آینده به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد، که باعث کاهش هزینه‌های اضافی مرتبط با عملیات تعمیر و نگهداری می‌شود.
انعطاف‌پذیری در طراحی و اجرا
دیوار دیافراگمی به دلیل انواع مختلف پانل‌ها و امکان تنظیم شکل و ابعاد آن‌ها، انعطاف‌پذیری زیادی در طراحی و اجرا دارد و می‌تواند به بهترین شکل با توجه به نیازها طراحی شود.
جلوگیری از انسداد تونل‌ها و پایه‌های سازه‌ای
دیوار دیافراگمی از جلوگیری از نفوذ آب و خاک به تونل‌ها و پایه‌های سازه‌های زیرزمینی جلوگیری می‌کند و از انسداد آن‌ها جلوگیری می‌کند.
برای ارتباط با کارشناسان و مهندسان گروه رویش با شماره 09122527317 تماس بگیرید.
کاربرد پایداری سازی گود به روش ديوار ديافراگمی
روش دیوار دیافراگمی به عنوان یک تکنیک پیشرفته در حوزه مهندسی ژئوتکنیک و عمران در مجموعه‌ای از کاربردهای مهم مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه، به برخی از مهم‌ترین کاربردهای این روش اشاره خواهیم کرد.
- دیوار دیافراگمی به طور گسترده در پروژه‌های ساخت سازه‌های زیرزمینی مانند تونل‌ها، ایستگاه‌های مترو، پارکینگ‌ها و انبارها استفاده می‌شود. این روش به عنوان دیوار نگهبان اطمینان از پایداری و ایمنی این سازه‌ها در معرض فشار خاک و آب قرار می‌دهد.
- در پروژه‌های حفاری گودها برای اهداف مختلف مانند ساخت سازه‌ها، معدنی‌کاری و تأسیسات زیرزمینی، دیوار دیافراگمی جهت ایجاد دیواره‌های نگهبان برای کنترل خاک و آب اطراف گودها استفاده می‌شود.
- در مناطق ساحلی و پروژه‌های بنادر، دیوار دیافراگمی به منظور کنترل تغییرات آبی و حفاظت از تأسیسات ساحلی نظیر موج‌شکن‌ها، بنادر و شناورها به کار می‌رود.
- در مناطق با خطر سیلاب و رانش زمین، دیوار دیافراگمی می‌تواند به عنوان یک مانع مؤثر عمل کند و تأثیرات این پدیده‌ها را به شدت کاهش دهد.
- دیوار دیافراگمی در پروژه‌های مختلف نظیر ایجاد تونل‌های زیرزمینی برای راه‌آهن و جاده، خطوط لوله‌گذاری، کابل‌گذاری و غیره، به منظور حفاظت و پایداری زیرساخت‌های مهم استفاده می‌شود.
- در سدها، تانک‌های ذخیره آب، ایستگاه‌های تصفیه آب و سایر پروژه‌های مرتبط با منابع آب، دیوار دیافراگمی به عنوان یک روش مؤثر جهت کنترل جریان‌های آبی و حفظ سازه‌ها از آب استفاده می‌شود.
- در بخش نفت و گاز، دیوار دیافراگمی به منظور حفاظت از تأسیسات زیرزمینی نظیر مخازن نفتی، خطوط لوله و تأسیسات گازی استفاده می‌شود.
خلاصه
در پایان این قسمت از رویش، می‌توان گفت که روش دیوار دیافراگمی یک تکنیک پیشرفته و مؤثر در زمینه مهندسی ژئوتکنیک و عمران است که با ایجاد دیواره‌های نگهبان قدرتی عظیم در کنترل خاک و آب در پروژه‌های مختلف به ارمغان می‌آورد. با این روش، امکان ایجاد پایداری، ایمنی و کنترل دقیق بر روی منطقه‌های ساختمانی، زیرزمینی، ساحلی، بنادری و دیگر پروژه‌های عمرانی فراهم می‌شود.
برای ارتباط با کارشناسان و مهندسان گروه رویش با شماره 09122527317 تماس بگیرید.
