مراحل خاکبرداری و اهمیت آن در زیرسازی پروژه های عمرانی

رعایت نکردن اصول و قواعدی که برای مراحل خاکبرداری تعیین می شوند؛ یکی از اصلی ترین دلایل ایجاد آسیب در سازه های مختلف به ویژه انواع ترک های اساسی در بدنه سازه است. این موضوع که علاوه بر رعایت عمق مناسب خاکبرداری، مراحل اختصاصی برای هر پروژه نیز به ترتیب و با در نظر گرفتن قواعد تعیین شده از سوی سازمان های دخیل در این امر رعایت شود؛ امکان آسیب های ناشی از خاکبرداری غیر اصولی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد و از ایجاد خسارت های مالی یا حتی جانی در آینده جلوگیری می کند. در این مقاله، به معرفی مراحل خاکبرداری خواهیم پرداخت؛ با ما همراه باشید. 

خاکبرداری چیست؟

یکی از مراحل ضروری و اولیه در پروژه های عمرانی مختلف اعم از ساختمان سازی، پل سازی، حفر معادن و...، خاکبرداری است. عملیات خاکبرداری با هدف آماده کردن محل پی سازه انجام می شود و در آن، بخشی از خاک سطحی که قرار است سازه در آنجا احداث شود، برداشته می شود. خاکبرداری، همیشه با هدف برداشت خاک انجام نمی شود و گاهی به دلیل نامناسب بودن جنس و شرایط خاک سطح احداث سازه، توسط خاکبرداری، بخش زیادی از این خاک از سطح جدا شده و با مقدار مشخصی از خاک مناسب جایگزین می شود. محاسبه حجم خاکی که قرار است از سطح برداشته شود، با محاسبات خاص و بر اساس نوع و شرایط پروژه تعیین می شود. 

مراحل خاکبرداری

در هر پروژه، مراحل عملیات خاکبرداری معمولا با توجه به شرایطی که در آن وجود دارد، تعیین می شود. این مراحل، از دو نظر شامل "رعایت ترتیب مراحل" و "انجام دقیق هر مرحله"، حائز اهمیت هستند و عدم پایبندی به این دو مورد، می تواند باعث ایجاد مشکلات متعددی در سازه ساخته شده شود که در مواردی نیز، منجر به خراب شدن کامل سازه خواهد شد که همین مورد، خسارات مالی و جانی گسترده ای را ایجاد می کند. بر اساس اصول و قوانین تعیین شده در ساخت و ساز، مراحل خاکبرداری به ترتیب عبارتند از:

مرحله اول: نقشه برداری از زمین 

اولین و مهمترین مرحله در عملیات خاکبرداری، تهیه نقشه از سطح زمینی است که سازه مورد نظر بر روی آن ساخته خواهد شد. علت اصلی انجام این مرحله این است که در برخی از پروژه ها، ممکن است سطح زمین دارای شیب های نامعین باشد؛ از طرفی، می بایست پس از شروع هر کاری در خاکبرداری، ارتفاع و اندازه هایی که از سطح مورد نیاز خواهد بود، به درستی و با دقت تعیین شوند. 

مرحله دوم: انجام تحقیقات ژئوتکنیک 

دومین مورد از مراحل خاکبرداری، انجام تحقیقات مهندسی و ژئوتکنیک است. این تحقیقات معمولا با هدف تعیین عمق زمین برای تقویت سازه انجام می شود و یکی از مهمترین مراحلی است که در صورت حذف آن از سوی تیم خاکبرداری، سازه بر روی شرایط نامناسبی بنا می شود و به دلیل عدم تناسب عمق خاکبرداری یا ارتفاع و وزن سازه، احتمال تخریب آن در اثر وقایع طبیعی در آینده به شدت افزایش می یابد. 

مرحله سوم: پاک سازی سطح زمین از گیاهان یا سنگ ها

پس از تایید عملیات خاکبرداری از سوی ناظر سازه، باید سطح زمین مورد نظر از عوامل مزاحم مانند درختان، گیاهان مختلف یا سنگ های ریز و درشت پاک شود. در این مرحله، ممکن است برخی از گیاهان حفظ شوند که معمولا پیش از شروع مرحله پاکسازی، تعداد و جای آنها مشخص می شود. 

مرحله چهارم: درجه بندی نوع خاک 

خاکی که در عملیات خاکبرداری ساختمان از سطح زمین پروژه برداشته می شود؛ باید از نظر نوع خاک(سفت یا نرم) و شیب آن درجه بندی شود. این مرحله در خاکبرداری بسیار مهم است زیرا هم میزان خاک باید در یک زاویه مناسب و با توجه نوع خاک، شیب دار شود و هم در صورتی که جنس خاک سفت تر از حالت نرمال باشد، باید در یک یا چند مرحله خرد شود تا تثبیت آن راحت تر انجام شود. 

مرحله پنجم: محاسبه حجم خاکبرداری

اطلاع دقیق از میزان حجم خاک قابل برداشت در هر پروژه، یکی از مراحل خاکبرداری است که اهمیت زیادی دارد. برای محاسبه این حجم، از چند روش استفاده می شود که ساده ترین آنها، استفاده از فرمول مهندسی زیر است:

حجم خاکبرداری = ارتفاع × طول ×  عرض

این فرمول در تمام پروژه های عمرانی و ساختمانی معمولا یکسان است و فارغ از شرایط پروژه، از آن استفاده می شود. 

مرحله ششم: آغاز عملیات خاکبرداری

شروع فرآیند خاکبرداری، باید با در نظر گرفتن چند نکته بسیار مهم انجام شود که مهمترین آنها، رعایت نکات ایمنی برای آغاز خاکبرداری است. استفاده از تجهیزات مناسب، ایمنی پرسنل درگیر خاکبرداری و مطابقت این عملیات با اصول تعریف شده از سوی سازمان های تعیین کننده قوانین ساخت و ساز، می تواند علاوه بر تضمین انجام اصولی خاکبرداری، از بروز اتفاقات ناگوار جلوگیری کند. 

مرحله هفتم: زیرسازی و آماده سازی بستر خاک

اولین مرحله در بین مراحل خاکبرداری در هنگام شروع این فرآیند، آماده کردن بستر خاک یا زیر سازی سازه است. این مرحله، در واقع به معنای برداشت خاک با توجه به تراز تعیین شده از سوی مهندس پروژه است؛ این برداشت باید تا زمانی ادامه یابد که زمین مقاومت کافی داشته باشد و دچار سستی یا مشکلاتی از این قبیل نشود.

مرحله هشتم: آماده سازی بستر خاکریزی

در این مرحله ، ممکن است با توجه به شرایط زمین و مناسب نبودن جنس خاک، نیاز به خاکریزی پس از برداشت خاک نامناسب وجود داشته باشد. آماده کردن بستر خاکریزی، معمولا یکی از مراحل خاکبرداری در پروژه هایی مانند ساخت جاده است؛ اما در پروژه های ساختمانی یا ساخت سایر سازه های دیگر نیز انجام می شود. حجم خاکریزی، با توجه به هر پروژه متغیر است اما در حالت کلی، معمولا ارتفاع خاک ریخته شده نباید بیشتر از 10 سانتیمتر باشد. رعایت موارد زیر در عملیات خاکریزی، بسیار ضروری است:

·      شخم زدن زمین و کوبیدن خاک در صورت وجود خاک رسی یا حاوی دانه های سیلیسی

·      کوبیده و رگلاژ شدن خاک در صورت وجود ماسه یا شن در خاک

·      تمیز کردن سطح بتن در صورت انجام خاکریزی بر روی سطوح بتنی

·      حذف سنگ های سست و مواد اضافه و مرطوب سطح سنگ در صورت انجام خاکریزی بر روی سطوح سنگی

مرحله نهم: استفاده از مصالح خاکریزی و اصلاح مصالح در صورت نیاز

پس از اتمام مراحل خاکبرداری، معمولا در صورت نیاز به خاکریزی، از خاک برداشت شده از سطح به عنوان مصالح استفاده می شود. در برخی از موارد، کیفیت این خاک برای استفاده در خاکریزی مناسب نیست و باید از مصالح جایگزین دیگری نظیر خاک رس استفاده شود که تعیین نوع و میزان این مصالح بر عهده مهندس یا فرد متخصص و ناظر بر عملیات خاکبرداری و خاکریزی خواهد بود. 

لزوم رعایت ترتیب مراحل خاکبرداری

متاسفانه یکی از بزرگترین مشکلاتی که در خاکبرداری پروژه های مختلف عمرانی انجام می شود؛ عدم رعایت ترتیب مراحل این عملیات یا حذف برخی از مراحل است. دلایل مختلفی برای انجام این اشتباه توسط تیم خاکبرداری وجود دارد که مهمترین آن، کاهش هزینه های خاکبرداری است. این توجیه برای رعایت نکردن ترتیب مراحل خاکبرداری، معمولا توسط تیم های غیر متخصص انجام می شود؛ از این رو بهتر است که در انتخاب تیم ناظر بر عملیات خاکبرداری و خاکریزی، تخصص و مهارت تیم را بیشتر از هزینه برآورد شده توسط آنها مورد توجه قرار دهید.