روش مهار متقابل در گودبرداری؛ ویژگیها، مزایا و محدودیتها
روش مهار متقابل (Braced Excavation) برای گودبرداری زمین های با عرض کم تا متوسط (تا 15 متر) عالی است، چون سختی بالایی دارد و تغییرشکلها را کاملا محدود می کند.
روش مهار متقابل یا سیستم استرات (Strut System or Braced Excavation) یک روش معمول ایمن جهت اجرای سازه نگهبان گودبرداری شهری می باشد.
این روش مناسب چه زمین هایی است: روش مهار متقابل یک انتخاب عالی برای سازه نگهبان گود در زمین های با عرض کم تا متوسط (تا 15 متر) و عمق متوسط تا زیاد می باشد. با افزایش عرض زمین، به صرفه بودن این روش کم می شود زیرا طول آزاد مهارهای متقابل زیاد شده و نیاز به مهاربندی جانبی استراتها، هزینه ها را افزایش می دهد.
مزیتهای روش مهار متقابل:
به دلیل سختی بالای استراتها، این روش جزء سازه نگهبان های نسبتا صلب تلقی می گردد و لذا در صورت طراحی و اجرای اصولی، نگرانی بابت تغییرشکلهای دیواره گودهای عمیق وجود ندارد.
مزیت دیگر این روش به صرفه بودن آن از نظر اقتصادی است زیرا پس از امکان جمع آوری (و استفاده مجدد) مهارهای متقابل پس از اجرای سازه اصلی وجود دارد.
همچنین این روش در مقایسه با روشهای دوخت به پشت (انکرینگ و نیلینگ) نیاز به اخذ رضایت همسایه ندارد چون المانها در داخل زمین پروژه نصب می گردد.
معایب روش مهار متقابل:
همانطور که قبلا اشاره شد، این روش برای زمین های با عرض محدود مناسب است و با افزایش عرض زمین، چون طول استراتها زیاد می شود، هزینه های این روش بالا می رود. دلیل این امر اینست که استراتها اعضای فشاری هستند که با افزایش طول آزاد آنها، با توجه به احتمال کمانش، ظرفیت باربری آنها سریعا کاهش می یابد. هر چند، با استفاده از اعضای فشاری مدولار با امکان جمع آوری و نصب مجدد آسان، استفاده از این روش برای زمینهای با عرض زیاد (تا 50 متر) نیز توجیه پذیر خواهد بود.
اشغال فضای داخلی گود: حضور استراتها در فضای مفید گود، حرکت ماشینآلات و اجرای سازه اصلی را تا حدی دشوار میکند. برای این منظور در هنگام طراحی سازه نگهبان، در یک یا چند نقطه در پلان، فضای خالی از استرات جهت خروج خاک و یا انتقال ماشین آلات و مصالح در نظر گرفته می شود.
افزایش زمان و هزینه در بازکردن مهارها: پس از اجرای سازه زیرزمینی، مهارها باید بهصورت مرحلهای باز و جمعآوری شوند که فرایند زمانبری است.
مراحل اجرای روش مهار متقابل:
اجرای این سیستم معمولاً بهصورت مرحلهای انجام میگیرد؛ بدین ترتیب که پس از اجرای شمع ها (یا دیوار دیافراگمی)، خاکبرداری تا تراز مشخص (معمولا 3 تا 6 متر) انجام میشود و سپس مهارهای افقی در تراز طراحی شده، نصب میگردند. ممکن است از یک تیر افقی بر روش شمع ها در تراز مهارهای متقابل استفاده گردد و مهارهای متقابل روی آن نصب گردد. این روند تا رسیدن به تراز نهایی گود ادامه پیدا میکند.
این روش مناسب چه زمین هایی است: روش مهار متقابل یک انتخاب عالی برای سازه نگهبان گود در زمین های با عرض کم تا متوسط (تا 15 متر) و عمق متوسط تا زیاد می باشد. با افزایش عرض زمین، به صرفه بودن این روش کم می شود زیرا طول آزاد مهارهای متقابل زیاد شده و نیاز به مهاربندی جانبی استراتها، هزینه ها را افزایش می دهد.
مزیتهای روش مهار متقابل:
به دلیل سختی بالای استراتها، این روش جزء سازه نگهبان های نسبتا صلب تلقی می گردد و لذا در صورت طراحی و اجرای اصولی، نگرانی بابت تغییرشکلهای دیواره گودهای عمیق وجود ندارد.
مزیت دیگر این روش به صرفه بودن آن از نظر اقتصادی است زیرا پس از امکان جمع آوری (و استفاده مجدد) مهارهای متقابل پس از اجرای سازه اصلی وجود دارد.
همچنین این روش در مقایسه با روشهای دوخت به پشت (انکرینگ و نیلینگ) نیاز به اخذ رضایت همسایه ندارد چون المانها در داخل زمین پروژه نصب می گردد.
معایب روش مهار متقابل:
همانطور که قبلا اشاره شد، این روش برای زمین های با عرض محدود مناسب است و با افزایش عرض زمین، چون طول استراتها زیاد می شود، هزینه های این روش بالا می رود. دلیل این امر اینست که استراتها اعضای فشاری هستند که با افزایش طول آزاد آنها، با توجه به احتمال کمانش، ظرفیت باربری آنها سریعا کاهش می یابد. هر چند، با استفاده از اعضای فشاری مدولار با امکان جمع آوری و نصب مجدد آسان، استفاده از این روش برای زمینهای با عرض زیاد (تا 50 متر) نیز توجیه پذیر خواهد بود.
اشغال فضای داخلی گود: حضور استراتها در فضای مفید گود، حرکت ماشینآلات و اجرای سازه اصلی را تا حدی دشوار میکند. برای این منظور در هنگام طراحی سازه نگهبان، در یک یا چند نقطه در پلان، فضای خالی از استرات جهت خروج خاک و یا انتقال ماشین آلات و مصالح در نظر گرفته می شود.
افزایش زمان و هزینه در بازکردن مهارها: پس از اجرای سازه زیرزمینی، مهارها باید بهصورت مرحلهای باز و جمعآوری شوند که فرایند زمانبری است.
مراحل اجرای روش مهار متقابل:
اجرای این سیستم معمولاً بهصورت مرحلهای انجام میگیرد؛ بدین ترتیب که پس از اجرای شمع ها (یا دیوار دیافراگمی)، خاکبرداری تا تراز مشخص (معمولا 3 تا 6 متر) انجام میشود و سپس مهارهای افقی در تراز طراحی شده، نصب میگردند. ممکن است از یک تیر افقی بر روش شمع ها در تراز مهارهای متقابل استفاده گردد و مهارهای متقابل روی آن نصب گردد. این روند تا رسیدن به تراز نهایی گود ادامه پیدا میکند.