پروژه مجتمع اداری–تجاری سرو تحت کارفرمایی شرکت فرکتال، یکی از پروژه‌های شاخص گودبرداری عمیق شهری است که با هدف احداث چندین طبقه زیرزمین در منطقه‌ای با شرایط ژئوتکنیکی و هیدروژئولوژیکی پیچیده اجرا شد.

وجود ساختمان‌های مجاور، عمق قابل توجه گود، برخورد با سطح آب زیرزمینی و شرایط خاص خاک محل پروژه، این طرح را به یکی از پروژه‌های چالش‌برانگیز در حوزه مهندسی ژئوتکنیک و پایدارسازی گود تبدیل کرده بود. مجموعه ایستاسازه با طراحی دقیق، مدیریت اجرایی منسجم و بهره‌گیری از راهکارهای تخصصی، موفق شد عملیات پایدارسازی و گودبرداری پروژه را با رعایت کامل الزامات فنی، ایمنی و برنامه زمان‌بندی به پایان برساند.

مشخصات فنی و ابعادی پروژه

• مساحت زمین: 2750 متر مربع
• سطح اشغال: 1500 متر مربع
• عمق نهایی گودبرداری: 30/19 متر نسبت به تراز صفر-صفر
• سطح کل پایدارسازی دیواره‌ها (شاتکریت): 3200 متر مربع
• متراژ کل حفاری المان‌های پایدارسازی: 4972 متر طول
• حجم عملیات خاکبرداری: حدود 32,۰۰۰ متر مکعب
• حجم تخریب وآماده سازی اولیه: 2500 متر مکعب

مهم‌ترین چالش‌های پروژه و راهکارهای اجرایی

• اجرای پایدارسازی در خاک درشت‌دانه و قلوه‌سنگی

یکی از مهم‌ترین چالش‌های پروژه، شرایط ژئوتکنیکی خاص محل بود. لایه‌های خاک عمدتاً از مصالح درشت‌دانه همراه با قلوه‌سنگ‌های اورسایز تشکیل شده بود که حفاری گمانه‌ها و اجرای المان‌های پایدارسازی را با دشواری قابل توجهی مواجه می‌کرد. در چنین شرایطی معمولاً اجرای نیل و انکر با مشکلات اجرایی متعددی از جمله انحراف گمانه، کاهش سرعت حفاری و افزایش استهلاک تجهیزات همراه است.

تیم اجرایی ایستاسازه با بهره‌گیری از دستگاه‌های حفاری مناسب و انتخاب روش اجرایی متناسب با شرایط زمین، موفق شد تمامی عملیات حفاری، نصب و تزریق المان‌های نیل و انکر را مطابق مشخصات طراحی اجرا کند و نشان دهد که حتی در زمین‌های بسیار درشت‌دانه نیز در صورت انتخاب صحیح تجهیزات و مدیریت مناسب عملیات، اجرای سیستم‌های نیلینگ و انکراژ کاملاً امکان‌پذیر است.

علاوه بر این، با بازنگری در جزئیات اجرایی، ابعاد و مشخصات صفحات هد انکرها متناسب با شرایط واقعی پروژه بهینه‌سازی شد که ضمن حفظ کامل الزامات فنی، موجب کاهش مصرف فولاد و بهینه‌سازی هزینه‌های اجرایی گردید.

• کنترل تغییرشکل گود و سازه‌های مجاور

پروژه در مجاورت ساختمان‌های عمدتاً ۵ و ۶ طبقه قرار داشت و همین موضوع کنترل تغییرشکل‌ها را به یکی از مهم‌ترین معیارهای طراحی و اجرا تبدیل کرده بود.

در فرآیند طراحی، علاوه بر کنترل پایداری دیواره گود، دو موضوع به‌صورت ویژه مورد بررسی قرار گرفت:

• کنترل نشست و تغییرشکل احتمالی ساختمان‌های مجاور در اثر گودبرداری و افت سطح آب زیرزمینی
• بررسی تداخل احتمالی انکرهای پیش‌تنیده با طبقات زیرزمین ساختمان‌های مجاور و تعیین آرایش مناسب المان‌های پایدارسازی

پس از اجرای عملیات، نتایج ابزاردقیق و کنترل‌های میدانی نشان داد که تغییرشکل دیواره‌های گود و سازه‌های اطراف در تمام مراحل اجرا در محدوده مجاز آیین‌نامه‌ای باقی مانده و هیچ‌گونه اثر نامطلوبی بر ساختمان‌های مجاور مشاهده نشد.

• مدیریت آب زیرزمینی و طراحی سیستم زهکشی

اصلی‌ترین چالش مهندسی پروژه، برخورد با سطح آب زیرزمینی از تراز تقریبی ۱۴- متر به پایین بود. با توجه به اینکه گمانه‌های اکتشافی دستی در این تراز به آب رسیده بودند، امکان انجام آزمایش‌های برجا در اعماق پایین‌تر وجود نداشت. ازاین‌رو، احتمال کاهش پارامترهای مقاومتی خاک پس از ورود به محدوده اشباع و در نتیجه افزایش ریسک ناپایداری دیواره‌ها، در طراحی پروژه به‌صورت محافظه‌کارانه لحاظ شد.

آزمایش‌های برجا شامل برش مستقیم و بارگذاری صفحه در ترازهای بالاتر از سطح آب زیرزمینی انجام شده بود که از دقت بیشتری نسبت به نتایج آزمایشگاهی برخوردار هستند. به همین دلیل اثر حضور آب زیرزمینی و احتمال کاهش مقاومت خاک در مدل‌های تحلیل پایداری و تغییرشکل به‌طور کامل لحاظ شد.

از سوی دیگر، با توجه به اینکه تراز نهایی گود پایین‌تر از سطح آب زیرزمینی قرار داشت، طراحی یک سیستم زهکشی دائمی برای پروژه اجتناب‌ناپذیر بود. در این راستا، تیم مهندسی ایستاسازه اقدام به طراحی و اجرای یک شبکه کامل زهکشی شامل موارد زیر نمود:

• اجرای گالری‌های زهکشی پیرامونی
• احداث چاه پمپاژ مادر
• اجرای شبکه زهکشی در کف گود شامل کانال‌های زهکش، لوله‌های مشبک و مصالح فیلتر دانه‌ای
• انتقال آب جمع‌آوری‌شده به چاه مادر و تخلیه مداوم توسط سیستم پمپاژ

در نتیجه اجرای این سیستم، سطح آب زیرزمینی در اطراف پروژه تا حدود چهار متر پایین‌تر از تراز فونداسیون کنترل شد؛ مقداری که حتی از فرضیات مطالعات ژئوتکنیکی اولیه پروژه نیز محافظه‌کارانه‌تر بوده و نقش مهمی در حفظ ظرفیت باربری خاک زیر پی و افزایش ضریب اطمینان پروژه ایفا کرد.

• مدیریت زمان و اجرای همزمان عملیات

یکی از اهداف اصلی پروژه، تکمیل عملیات در کوتاه‌ترین زمان ممکن با حفظ کامل کیفیت اجرا و الزامات ایمنی بود. با برنامه‌ریزی دقیق و سازماندهی همزمان جبهه‌های کاری، عملیات خاکبرداری، حفاری گمانه‌ها، نصب المان‌های پایدارسازی، تزریق و اجرای شاتکریت به‌صورت موازی پیش رفت.

این رویکرد موجب شد عملیات گودبرداری حدود ۳۲ هزار مترمکعب خاک و اجرای بیش از ۳۲۰۰ مترمربع پایدارسازی دیواره‌ها تنها در مدت زمان سه ماه به پایان برسد؛ موضوعی که برای پروژه‌ای با این ابعاد و پیچیدگی، دستاوردی قابل توجه محسوب می‌شود.

دستاوردهای پروژه

• اجرای موفق گودبرداری تا عمق 30/19- متر در شرایط پیچیده شهری
• اجرای پایدارسازی در خاک‌های درشت‌دانه و قلوه‌سنگی
• کنترل کامل اثرات ناشی از آب زیرزمینی از طریق طراحی و اجرای سیستم زهکشی دائمی
• حفظ تغییرشکل دیواره‌ها و ساختمان‌های مجاور در محدوده مجاز آیین‌نامه‌ای
• بهینه‌سازی طراحی صفحات هد انکر و کاهش مصرف مصالح بدون افت عملکرد سازه‌ای
• تکمیل پروژه مطابق برنامه زمان‌بندی فشرده و با رعایت کامل الزامات ایمنی

جمع‌بندی

پروژه مجتمع اداری–تجاری سرو نمونه‌ای موفق از تلفیق طراحی مهندسی، مدیریت اجرایی و کنترل ریسک در پروژه‌های گودبرداری عمیق شهری است. پیچیدگی شرایط ژئوتکنیکی، حضور آب زیرزمینی، مجاورت ساختمان‌های حساس و محدودیت زمانی، هر یک می‌توانست به عاملی تعیین‌کننده در افزایش ریسک پروژه تبدیل شود؛ اما با طراحی دقیق، انتخاب راهکارهای اجرایی مناسب و نظارت مستمر تیم مهندسی ایستاسازه، تمامی این چالش‌ها با موفقیت مدیریت شد.

اجرای موفق سیستم پایدارسازی، کنترل تغییرشکل‌ها در محدوده مجاز، طراحی و اجرای شبکه زهکشی کارآمد، بهینه‌سازی مصرف مصالح و تحویل پروژه در مدت سه ماه، این پروژه را به یکی از نمونه‌های شاخص توانمندی ایستاسازه در اجرای پروژه‌های گودبرداری عمیق و پایدارسازی شهری تبدیل کرده است.