<ب style=”color: #008080;”>

مطالعه موردی طراحی و اجرای پایدارسازی گود به روش تاپ‌دان (Top-Down)

پروژه ولنجک بیست و یکم (رونیا) یکی از پروژه‌های شاخص شرکت ایستاسازه در حوزه طراحی و اجرای گودهای عمیق شهری است که در منطقه ولنجک تهران و در مجاورت ساختمان‌های حساس مسکونی اجرا شده است.

ابعاد قابل توجه گود، شرایط خاص همجواری، محدودیت‌های اجرایی و ضرورت کنترل حداکثری تغییرشکل‌های ناشی از گودبرداری، این پروژه را به نمونه‌ای مناسب از کاربرد روش تاپ‌دان در پروژه‌های شهری تبدیل کرده است.

در این پروژه، ایستاسازه مسئولیت طراحی سیستم پایدارسازی، طراحی مراحل اجرای روش تاپ‌دان، انجام عملیات گودبرداری و مدیریت کامل فرآیند اجرایی را بر عهده داشته است.

مشخصات فنی و ابعادی پروژه

• محل پروژه: تهران، ولنجک
• مساحت زمین: 850 متر مربع
• عمق گودبرداری: 18/50 متر
• سطح کل پایدارسازی دیواره‌ها: 2400 متر مربع
• حجم عملیات خاکبرداری: حدود 16,۰۰۰ متر مکعب

مهم‌ترین چالش‌های پروژه و راهکارهای اجرایی

• انتخاب روش مناسب پایدارسازی

یکی از مهم‌ترین تصمیمات مهندسی پروژه، انتخاب مناسب‌ترین روش پایدارسازی بود.

با توجه به عرض و طول زیاد پروژه، عمق قابل توجه گود و محدودیت‌های اجرایی موجود، استفاده از سیستم مهار متقابل (استرات) از نظر اقتصادی و اجرایی توجیه مناسبی نداشت. علاوه بر این، امکان اجرای نیلینگ و انکراژ در املاک مجاور نیز وجود نداشت و محدودیت‌های حقوقی و اجرایی، استفاده از روش‌های وابسته به همسایه را منتفی می‌کرد.

پس از بررسی گزینه‌های مختلف، روش تاپ‌دان به عنوان راهکار بهینه انتخاب شد؛ روشی که علاوه بر حذف نیاز به سیستم‌های استرات، موجب افزایش سرعت اجرای پروژه، کاهش تغییرشکل دیواره‌های گود، افزایش ایمنی عملیات و امکان اجرای همزمان سازه زیرزمین و روسازه شد.

• کنترل تغییرشکل‌ها در مجاورت ساختمان‌های حساس

یکی از مهم‌ترین چالش‌های پروژه، وجود ساختمان بسیار حساس در ضلع غربی زمین بود که کنترل تغییرمکان‌های ناشی از گودبرداری را به یکی از اولویت‌های اصلی طراحی و اجرا تبدیل می‌کرد.

به همین منظور، سقف طبقه منفی یک پیش از آغاز خاکبرداری کامل و بر روی بستر آماده‌شده (مگر) اجرا شد. این اقدام باعث شد سازه از همان مراحل ابتدایی اجرا در تأمین سختی جانبی مشارکت کرده و تغییرشکل دیواره‌ها و نشست‌های احتمالی به حداقل برسد.

این راهکار یکی از مهم‌ترین عوامل موفقیت پروژه در کنترل رفتار گود و حفظ ایمنی ساختمان‌های مجاور بود.

• مدیریت عملیات خاکبرداری در فضای محدود

به دلیل اجرای روش تاپ‌دان، عملیات خاکبرداری در فضای محدود طبقات زیرزمین و با ارتفاع آزاد محدود انجام شد که نیازمند برنامه‌ریزی دقیق اجرایی بود.

در این راستا، موقعیت و ابعاد بازشوی اصلی به گونه‌ای طراحی شد که امکان تردد ماشین‌آلات خاکبرداری، انتقال خاک به خارج از پروژه و حمل مصالح ساختمانی بدون ایجاد تداخل در فرآیند اجرا فراهم شود.

همچنین در تعیین محل بازشو، عواملی نظیر مسیر دسترسی، مجاورت با خیابان، کنترل رفتار سازه‌ای دیواره‌های اطراف بازشو و وجود عوارض شهری مانند درختان و تجهیزات کارگاهی به دقت مورد بررسی قرار گرفت.

• جانمایی المان‌های موقت و تجهیزات

یکی از بخش‌های مهم برنامه‌ریزی اجرایی پروژه، جانمایی مناسب المان‌های موقت و تجهیزات بود.

در بخش‌هایی از پروژه که فاصله ستون‌های اصلی سازه زیاد بود، از ستون‌های کمکی استفاده شد تا ضمن تأمین پایداری دیواره‌ها، انتقال مناسب بارهای مراحل مختلف اجرای تاپ‌دان امکان‌پذیر شود. این موضوع به‌ویژه در ضلع شمالی پروژه و در مجاورت ساختمان حساس همسایه، اهمیت ویژه‌ای داشت.

همچنین محل استقرار تاورکرین به گونه‌ای انتخاب شد که ضمن ایجاد پوشش مناسب برای جابه‌جایی مصالح در تمامی بخش‌های پروژه، هیچ‌گونه تداخلی با مسیر حرکت ماشین‌آلات خاکبرداری ایجاد نکند و فضای کافی برای گردش بازوی جرثقیل نیز فراهم باشد.

دستاوردهای پروژه

دستاوردهای طراحی

• یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این پروژه، انجام همزمان تحلیل‌های ژئوتکنیکی و سازه‌ای در فرآیند طراحی بود.
• در طراحی پروژه، تمامی مراحل اجرای روش تاپ‌دان به‌صورت مرحله‌ای مدل‌سازی شد و فشار جانبی خاک متناسب با هر مرحله از عملیات خاکبرداری در مدل‌های تحلیلی اعمال گردید. تحلیل اندرکنش خاک و سازه نیز به‌صورت همزمان در نرم‌افزارهای تخصصی ژئوتکنیکی و سازه‌ای انجام شد تا رفتار واقعی سیستم در تمامی مراحل اجرا پیش‌بینی و کنترل شود.
• این رویکرد موجب شد طراحی سازه و سیستم پایدارسازی به صورت یکپارچه انجام شده و عملکرد نهایی پروژه با دقت بالاتری ارزیابی شود.

دستاوردهای اجرایی

• اجرای صحیح مراحل روش تاپ‌دان، برنامه‌ریزی دقیق عملیات، مدیریت همزمان فعالیت‌های اجرایی و کنترل مستمر رفتار گود، موجب شد پروژه با سرعت اجرایی بالا، حداقل تغییرشکل دیواره‌ها و حداکثر سطح ایمنی به اجرا برسد. همچنین امکان پیشبرد همزمان عملیات سازه و گودبرداری، زمان اجرای کل پروژه را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

جمع‌بندی

پروژه ولنجک بیست و یکم (رونیا) نمونه‌ای موفق از به‌کارگیری روش تاپ‌دان در گودبرداری‌های عمیق شهری است؛ پروژه‌ای که در آن انتخاب صحیح روش پایدارسازی، تحلیل همزمان سازه و ژئوتکنیک، طراحی مرحله‌ای فرآیند اجرا و برنامه‌ریزی دقیق عملیات اجرایی، امکان اجرای ایمن یک گود با عمق 5/18 متر را در مجاورت ساختمان‌های حساس فراهم کرد.

در این پروژه، با اتخاذ تصمیمات مهندسی مناسب از مرحله طراحی تا اجرا، چالش‌هایی نظیر محدودیت فضای کاری، حساسیت همجواری‌ها، کنترل تغییرشکل دیواره‌ها، مدیریت عملیات خاکبرداری در فضای محدود و هماهنگی میان مراحل مختلف اجرای سازه با موفقیت مدیریت شد. همچنین اجرای سقف‌های میانی در مراحل اولیه، استفاده از ستون‌های کمکی در نواحی حساس و برنامه‌ریزی دقیق جانمایی تجهیزات اجرایی، نقش مؤثری در افزایش ایمنی و بهبود عملکرد پروژه ایفا کرد.

از سوی دیگر، اجرای موفق این پروژه نشان داد که روش تاپ‌دان، در صورت طراحی صحیح و هماهنگی کامل میان تحلیل‌های ژئوتکنیکی، سازه‌ای و برنامه‌ریزی اجرایی، می‌تواند راهکاری مؤثر برای اجرای گودهای عمیق در محیط‌های متراکم شهری باشد. کاهش قابل توجه تغییرشکل‌های ناشی از گودبرداری، افزایش سرعت پیشرفت پروژه، امکان اجرای همزمان زیرسازه و روسازه و ارتقای سطح ایمنی، از مهم‌ترین دستاوردهای این پروژه محسوب می‌شود و تجربه‌ای ارزشمند در کارنامه مهندسی و اجرایی شرکت ایستاسازه به شمار می‌آید.