برای مشاهده آموزش‌های کاربردی مهندسی عمران در حوزه اجرا و دفترفنی و سرمایه گذاری روی خودت، حتما روی این بنر کلیک کن!
0
02144030986

روش اجرای نیلینگ در گودبرداری فقط در ۶ مرحله

نیلینگ

یکی از معانی لغت نیل (Nail) میخ است. نیلینگ خاک (Soil Nailing) در اصطلاح به معنی میخ گذاری خاک است. در این روش خاک به وسیله المان های فولادی مسلح می‌شود. اما چه قدر با مراحل اجرای نیلینگ آشنا هستید؟! آیا مزایا و معایب نیلینگ را می‌دانید؟! ما در این مقاله به شرح نکات و ریزه‌کاری‌های روش اجرای نیلینگ در گودبرداری می‌پردازیم. تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید تا به جواب تمام سوال‌های خود در مورد روش نیلینگ برسید. 

آنچه که در این مقاله می آموزید :

پیشینه اجرای نیلینگ

شیوه کارکرد گودبرداری به روش نیلینگ

مراحل اجرای نیلینگ

۱) گودبرداری مقطعی

۲) حفاری گمانه ها

۳) نصب میلگرد تسلیح

۴) تزریق دوغاب سیمان

۵) بتن پاشی

۶) نصب صفحه سر نیل و مهره

مزایای اجرای نیلینگ

محدودیت ها و معایب روش نیلینگ

پیشینه اجرای نیلینگ

روش پایدارسازی گود به روش نیلینگ به عنوان نوعی سیستم خاک مسلح ابتدا بین سال های ۱۹۶۷ تا ۱۹۸۱ در آمریکا مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. به موازات این تحقیقات، از سال ۱۹۷۰ در فرانسه نیز مطالعات بسیاری بر روی این روش آغاز شد و پروژه های زیادی در این بین مورد آزمایش قرار گرفت. سرانجام برای اولین بار در سال ۱۹۸۶ میلادی این روش به شکلی تقریبا شبیه تکنیک فعلی توسط Plumelle فرانسوی به جامعه جهانی معرفی گردید. 

 

شیوه کارکرد گودبرداری به روش نیلینگ

پایداری سیستم نیلینگ معمولا توسط یک مدل دو ناحیه ای بررسی می شود. لذا فرض می شود ناحیه ای از خاک به طور کامل از ناحیه دیگر جدا شده است. خطی که فصل مشترک این دو ناحیه است به نام سطح لغزش یا سطح گسیختگی نامیده می شود.

ناحیه جلوی سطح لغزش که تمایل به جدا شدن از ناحیه دیگر را دارد، ناحیه فعال (Active) خوانده می شود و ناحیه ای که ثابت است و پشت سطح گسیختگی قرار دارد موسوم به ناحیه مقاوم (Passive) می باشد. عملکرد اصلی سیستم نیلینگ خاک، دوختن ناحیه فعال به ناحیه مقاوم می باشد.

نیلینگ

در روش نیلینگ حرکت توده فعال خاک موجب ایجاد نیرو در نیل ها شده و از فروریزی گود جلوگیری می کند. در واقع زمانی سیستم پایدارسازی گود به روش نیلینگ فعال می شود که در سیستم مقداری جابه جایی رخ دهد.

جابه جایی در ناحیه فعال خاک، سبب ایجاد تنش های برشی اصطکاکی در اطراف میلگرد در بخش مقاوم خاک شده و در میخ ها نیرویی کششی ایجاد می کند که این نیرو سبب نگه داشتن ناحیه فعال خاک و جلوگیری از فروریزی گود می شود.

برای اینکه در مورد نیلینگ و مکانیزم عملکردی آن بیشتر بدانید به مقالات “نیلینگ چیست ؟ صفر تا صد ویژگی‌ها، مکانیزم رفتاری و نکات مهم نیلینگ + فیلم” و “بررسی دیتیل مزایا و معایب نیلینگ + فیلم روش اجرا” مراجعه کنید.

گودبرداری

گودبرداری

برای گودهایی که اطراف آن ها ساختمان حساس به جابه جایی وجود دارد استفاده از سیستم پایدارسازی گود به روش نیلینگ به دلیل نیاز به جابه جایی توده خاک، توصیه نمی شود. در این گود ها بهتر است از سیستم پایدارسازی گود به وسیله انکراژ (میل مهار) استفاده کرد. در این روش میخ ها به وسیله پیش تنیده شدن بالقوه فعال هستند و می توانند بدون اینکه توده خاک جابه جا شود از فروریزی گود جلوگیری کنند.

 

برای اطلاع بیشتر از پایدارسازی گود به روش انکراژ و تفاوتش با نیلینگ مقالات همه جزئیات روش انکراژ یا میل مهار در پایدارسازی گودوبررسی جزئیات تفاوت نیلینگ و انکراژ در ابعاد مختلفرا مطالعه کنید.

انکراژنمونه پایدارسازی گود به روش انکراژ

جهت افزایش ایمنی در گودهای عمیق، تغییر مکان دیواره گود باید به صورت مداوم با دوربین نقشه برداری کنترل گردد. هرگونه تغییرمکان غیر متعارف هشداری برای ریزش ناگهانی جداره گود خواهد بود.

نیلینگ

نیلینگ، یک سازه نگهبان موقت است که به تدریج با گذشت زمان، هوازدگی سطح خاک، خوردگی آرماتورها و نفوذ آب های سطحی مقاومت خود را از دست می دهد. لذا هرچه سریعتر باید برای ساخت و نصب سازه اصلی اقدام کرد.

گودبرداری

با توجه به این که میخ ها وارد زمین همسایه های کناری گود می شوند و به حریم ملک مجاور تجاوز می کنند باید پیش از شروع گودبرداری از مالک زمین های کناری رضایت نامه محضری گرفته شود تا از تبعات حقوقی آن در آینده جلوگیری شود.

 

اجرا ساختمان

 

مراحل اجرای نیلینگ

جهت پایدارسازی دیواره گودها به روش نیلینگ معمولاً  ۶ مرحله اصلی اجرا می‌شود. پس از تکمیل مراحل اجرایی زیر برای گام اول گودبرداری، این مراحل در گام‌های بعدی گودبرداری تا رسیدن به رقوم کف گود مورد نظر تکرار می‌شود.

مراحل روش اجرای نیلینگ به شرح زیر است:

۱- گودبرداری مقطعی

۲- حفاری گمانه ها

۳- نصب میلگرد تسلیح

۴- تزریق دوغاب سیمان

۵- بتن پاشی

۶- نصب صفحه سر نیل و مهره

در تصویر زیر گام های گودبرداری به روش نیلینگ نشان داده شده است.

نیلینگ

۱- گودبرداری مقطعی

در مرحله اول یک تا چهار متر از عمق گودبرداری خاکبرداری می‌شود. عمق خاکبرداری در هر مرحله به کمک آزمایش‌های مکانیک خاک و گمانه زنی که پیش از شروع گودبرداری انجام شده و بسته به جنس خاک، ظرفیت باربری، پارامترهای مقاومت برشی، لایه بندی، میزان نفوذ آب های سطحی و میزان سربار متغیر آن است تعیین می گردد.

برای اینکه در مورد گودبرداری بیشتر بدانید به مقاله گودبرداری چیست ؟ صفر تا صد اصول گودبرداری و ایمنی گود + فیلم سر بزنید.

نیلینگ

نیلینگ

نیلینگ

۲- حفاری گمانه ها

بعد از اجرای مرحله اول خاکبرداری نوبت به حفاری چاله ها برای قرار دادن نیل ها می رسد. برای حفاری از دستگاه دریل واگن استفاده می شود.

شیب، قطر، طول و تعداد چاله ها طبق مشخصات درج شده در نقشه های اجرایی نیلینگ و محاسبات پایداری ترانشه انجام می شود اما به طور معمول چاله ها با زاویه ۱۰ تا ۱۵ درجه نسبت به افق، قطر ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر و طول ۵ تا ۱۵ متر در فواصل یک تا دو متری اجرا می شوند. 

گودبرداری

گودبرداری

گودبرداری

گاهی در چند متر ابتدایی خاکبرداری به دلیل نزدیکی گود به خیابان و احتمال آسیب زدن به تاسیسات شهری یا احتمال ورود میخ ها به زیرزمین ساختمان های کناری اجرای عملیات نیلینگ (میخ کوبی) امکان پذیر نیست.

گودبرداری

حتما پیش از حفاری چاله ها از ساختمان های مجاور بازدید شده و سازه های زیرزمینی، قنات ها و محل قرار گیری چاه های فاضلاب مورد بررسی قرار گیرد.

تخریب چاه فاضلاب ساختمان مجاور یکی از مشکلات اجرایی رایج در پایدارسازی گود به روش نیلینگ است.

۳- نصب میلگرد تسلیح

بعد از حفر چاله ها، میلگردهای آجدار ازنوع AIII با قطر حداقل ۲۵ میلی متر و طول مشخص شده در نقشه های اجرایی انتخاب شده و یک سرشان به طول حداقل ۱۰ سانتی متر رزوه می شوند.

قطر معمول میلگردها برای نیلینگ ۲۸، ۳۲ و ۴۰ میلی متر است. در خاک های خورنده باید از پوشش رزین اپوکسی روی آرماتورها استفاده شود. نیل هایی که طول بیش از ۱۲ متر دارند باید به روش کوپلینگ یا فورجینگ به هم وصله شوند. 

برای آشنایی با وصله آرماتورها به روش کوپلینگ و فورجینگ مقالات تمامی روش های وصله آرماتورها | کوپلینگ ، فورجینگ ، اورلب و اتکایی” و “جوش فورجینگ چیست و چگونگی اجرای آن را مطالعه کنید.

میلگرد باید در وسط چاله قرار گیرد و دوغاب تمام اطراف آن را پر کند تا آرماتور پیوستگی مناسبی با خاک داشته باشد.

لذا در فواصل ۲ تا ۳ متری در طول میخ و در دو انتهای آن در فواصل نیم متری از اسپیسرهای پلاستیکی (فاصله گذار) استفاده می شود.

پایدارسازی گود

شیلنگ تزریق و شیلنگ برگشت هوا از جنس PVC (پلی‌وینیل کلراید که نوعی پلاستیک است) به میلگرد متصل شده و درون سوراخ ها قرار می گیرند.

نیلینگ

نیلینگ

پایدارسازی گود

نیلینگ

۴- تزریق دوغاب سیمان

جهت تزریق دوغاب سیمان ورودی چاله ها را با ملات گچ یا گچ و سیمان مسدود کرده و شروع به تزریق دوغاب سیمان می‌کنند.

تزریق دوغاب سیمان معمولاً با نسبت آب به سیمان ۰٫۵ تحت فشار ۳ تا ۵ بار یا به صورت ثقلی انجام می شود. فشارهای بیشتر تغییر در بافت خاک و وقوع نشست های احتمالی در سازه های مجاور را به همراه دارد. 

پایدارسازی گود

دوغاب تزریقی اولیه بسیار روان، با نسبت آب به سیمان بیش از ۱ بوده و به تدریج این نسبت به عدد ۰٫۵ محدود می شود. خروج دوغاب سیمان از شیلنگ برگشت هوا نشان می دهد که چاله در حال پر شدن است.

شیلنگ برگشت هوا را خم کرده و می بندد تا دوغاب بیرون نریزد. سپس تزریق دوغاب تحت فشار تا پر شدن چاله ادامه پیدا می کند و در آخر شیلنگ تزریق خم شده، بریده و بسته می شود.

پایدارسازی گود

پایدارسازی گود

برای گمانه های با عمق بیش از ۱۲ متر به جای دو شیلنگ تزریق ( یک رفت و یک برگشت) ترجیحا از سه شیلنگ (یک رفت و دو برگشت) برای تزریق دوغاب سیمان استفاده شود.

 

۵- شاتکریت

بعد از تزریق دوغاب در چاله ها برای جلوگیری از فرسایش و هوازدگی خاک، جلوگیری از ریزش خاک در فضاهای بین نیل ها و حفظ یکپارچگی نیل ها، روی سطح خاک مش گذاری و شاتکریت شده و با شمشه کشی صاف می شود.

گاهی به دلیل ریزشی بودن دیوار گود و ایجاد لرزش های ناشی از حفاری چاله ها ممکن است دیواره گود در عمق های محدود و کم نیز دچار ریزش های موضعی شود.

در این مواقع جهت حل این مشکل می توان ابتدا دیواره گود را بتن پاشی نمود و سپس شروع به حفاری چال ها کرد.

پایدارسازی گود

در جاهایی که تراز آب های زیرزمینی بالا بوده و یا احتمال بالا آمدن آب های زیرزمینی وجود دارد و یا امکان ورود آب به خاک از هر طریقی مثل برف و باران هست، پیش از مش گذاری و اجرای شاتکریت نیاز به تعبیه سیستم زهکشی توسط نوارهای زهکش یا زهکش های لوله ای عمقی است.

پایدارسازی گود

پایدارسازی گود

زمانی که سطح خاک با بتن شاتکریت پوشانده می شود منافذ خاک بسته شده و آبی که وارد خاک شده در پشت سطح شاتکریت شده یک فشار هیدرواستاتیک به سطح شاتکریت شده وارد می کند.

علاوه بر این اصطکاک بین دانه های خاک را کاهش داده و احتمال جابه جایی توده فعال خاک را بیشتر می کند.

لذا برای اینکه این آب زودتر تخلیه شود از نوارهای قائم ژئوسنتتیک به عرض تقریبی ۵۰ سانتی متر در فواصل ۲ تا ۵ متری روی سطح خاک و زیر مش گذاری استفاده می شود.

این نوارها مانع از چسبیدن بتن شاتکریت به سطح خاک و بسته شدن منافذ خاک می شوند و آب از طریق این نوارها به سمت پایین حرکت کرده و خارج می شود.

نوارهای زهکشی باید تا عمق نهایی گود امتداد یابند. در هر مرحله خاکبرداری در پایین گود لوله شده تا در خاکبرداری های بعدی با قسمت بعدی حداقل ۳۰ سانتی متر روی هم اورلب شوند.

حداقل عرض نوارهای زهکش ۲۰ سانتی متر  است.

پایدارسازی گود

در صورت استفاده از زهکش های لوله ای عمقی حداکثر فاصله  لوله ها از هم ۶ متر و حداقل قطر لوله ها ۱۰ سانتی متر لحاظ شود.

نکته مهم این که جهت جلوگیری از نشت دوغاب سیمان به داخل لوله ها هنگام تزریق، لوله ها باید دو روز پس از تزریق نصب شوند. 

بعد از قرار دادن نوارهای زهکش مش ها با قطر ۶ یا ۸ میلی متر با چشمه های ۱۰ و ۱۵ سانتی متری روی سطح خاک قرار گرفته و عملیات شاتکریت آغاز می شود.

دقت کنید که مش به سطح خاک نچسبد و به اندازه نصف ضخامت مورد نظر بتن شاتکریت به وسیله اسپیسر (فاصله گذار) از سطح خاک فاصله بگیرد.

مش های فلزی باید به اندازه حداقل یک چشمه روی هم اورلب شوند.معمولا ضخامت شاتکریت در حدود ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر است. ماسه مورد استفاده در شاتکریت باید کاملاً شسته و بدون خاک باشد.

ماسه خاک دار پرت مصالح را کمتر کرده و چسبندگی بتن بیشتر می شود اما مقاومت بتن به شدت کاهش می یابد.

شیلنگ شاتکریت باید به صورت عمود بر سطح با فاصله حدود ۰٫۶ تا ۱٫۵ متر از دیوار قرار گیرد. حداقل به مدت ۳ روز باید سطح شاتکریت شده آب پاشی و عمل آوری شود.

برای مطالعه بیشتر در مورد بتن شاتکریت به مقاله “هر آنچه در مورد بتن شاتکریت یا بتن پاشی باید بدانید!” سر بزنید.

نیلینگ

نیلینگ

پایدارسازی گود

۶- نصب صفحه سر نیل و مهره

بعد از انجام شاتکریت سر نیل به کمک مهره شش گوش به سر میلگردهای رزوه شده بسته می شود.

سر نیل یک صفحه فولادی به ضخامت تقریبی ۲ سانتی متر و ابعاد ۲۵ سانتی متر در ۲۵ سانتی متر می باشد که مشخصات دقیق آن در نقشه های اجرایی ذکر می شود.

نیلینگ

علت بستن صفحه سرمیخ ایجاد سطح بزرگتر برای جلوگیری از برش پانچ و سوراخ شدن بتن شاتکریت می باشد.

نیلینگ

پس از بستن صفحه سر نیل مرحله بعدی خاکبرداری انجام شده و پایدارسازی به روش نیلینگ مطابق آنچه که در مرحله قبل انجام شد تا عمق انتهایی گود ادامه می یابد.

گودبرداری

مزایای روش نیلینگ

بهبود مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق دوغاب در خاک دیواره گود

هزینه قابل قبول برای گودهای با عمق متوسط به بالا

انطباق سریع و آسان با شرایط سایت های مختلف

انطباق راحت با شرایط خاک های مرطوب

کاهش تجهیزات و مصالح نسبت به روش های دیگر

عدم نیاز به گودبرداری اضافی و خاکریزی بعدی آن

عدم نیاز به ماشین آلات سنگین

عدم تداخل و مزاحمت سازه های پایدار شده با عملیات اصلی ساختمان و کاهش هزینه این عملیات

جاگیر نبودن سازه نگهبان در داخل گود

محدودیت ها و معایب روش نیلینگ

وارد شدن به محدوده مالکیت مجاورین

احتمال ایجاد تغییر مکان های افقی و عمودی در زمین مجاور گود ( در صورت در نظر نگرفتن تمهیدات لازم ) و احتمال ایجاد ترک در ساختمان های مجاور گود

عدم امکان اجرای میخ گذاری در ۳ تا ۴ متر اول گودبرداری در زمین های مجاور خیابان به دلیل امکان برخورد با تأسیسات شهری

محدودیت استفاده در زمین های لجنی

محدودیت استفاده از این روش در زمین های دارای قنوات، چاه ها، انباره های فاضلاب

محدودیت استفاده از این روش در خاک های مستعد خوردگی بالا روی فولاد میخ

علی رغم تکنیک ساده نیازمند به نیروهای اجرایی با دقت و تجربه کافی

به دلیل اجرای مرحله به مرحله زمان بر است.

در احجام کوچک هزینه زیاد است.

به دستگاه های مخصوص احتیاج است.

دانش فنی خاص مورد نیاز است.

نیلینگ

امیدواریم در پایان این مقاله دید خوبی نسبت به روش اجرای نیلینگ پیدا کرده باشید و از اینکه تا پایان مقاله با ما همراه بودید، تشکر می‌کنیم. اگر هنوز سوال یا نظری در مورد این مقاله دارید، با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر یادگیری مهندسی عمران

برای مشاهده تمامی مسیرهای یادگیری مهندسی عمران به صفحه زیر سر بزنید.

مسیر یادگیری مهندسی عمران

دیدگاه کاربران
  • mohsen ۲۹ فروردین ۱۳۹۹

    با سلام و عرض ادب و تشکر از سایت خوبتون آموزش خوبی دارید .

    • آواتار
      پشتیبانی آکادمی عمران ۱۸ اردیبهشت ۱۳۹۹

      ممنون، خوش حالیم که مطالب براتون مفید بوده

  • محمدرضا ۹ آبان ۱۳۹۹

    عالی و کاربردی دمتون گرم

    • آواتار
      پشتیبانی آکادمی عمران ۱۳ آبان ۱۳۹۹

      ممنون از نظرتون. موفق باشید

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *