Excavation Systems Planning, Design, and Safety

کتاب برنامه ریزی، ایمنی و طراحی سیستم های پایدارسازی گود نشان دهنده اوج دانشی است که نویسنده از طریق 10 سال کار به عنوان مهندس عمران برای پیمانکاران در گودبرداری، ساخت خطوط لوله و پروژه های تصفیه آب و فاضلاب و 16 سال توسعه یک شرکت مهندسی که طراحی کفپوش را برای پیمانکاران و سازندگان کفپوش ارائه می دهد، به دست آورده است.

نویسنده در طول سال های فعالیت خود پروژه های پایدارسازی گود را برآورد کرده، کار را برنامه‌ریزی نموده و در جبهه کار با کارگران همکاری کرده است. در سال های مهندسی، نویسنده کتاب برنامه ریزی، ایمنی و طراحی سیستم های پایدارسازی گود می گوید ” من خوش شانس بودم که توانستم با صدها پیمانکار زیرزمینی، بزرگترین و کوچکترین، در سراسر ایالات متحده کار کنم. این گستره وسیعی از مواجهه با سطح دانش و رویکرد به کار پایدارسازی گود و ایمنی که این پیمانکاران داشتند قیمتی نداشت. در تمام آن دوره، من هرگز در «آن سوی خیابان» برای مالکان و شرکت های طراحی عمران کار نکردم، اما به طور مداوم با آنها در مورد مسائل پایدارسازی گود کار می‌کردم. بعداً در حرفه ام با وکلا کار کردم تا به آنها در درک مسائل پایدارسازی گود کمک کنم. در طول این حرفه من دانش و درک اولیه خود را از نحوه عملکرد و تعامل همه بخش های صنعت پایدارسازی گود انباشته کردم. همه ما که در این صنعت دخیل بودیم، اطلاعات اولیه فناوری پایدارسازی گود و ایمنی را از هر کجا که می توانستیم پیدا کنیم، استخراج کردیم. ما آن را جستجو کردیم، آن را با نیاز های خود تطبیق دادیم و از آن برای اجرای پایدارسازی گودهای ایمن تر و کارآمدتر استفاده کردیم.”

از نظر نویسنده به طور کلی تازه واردان به صنعت پایدارسازی گود با وظیفه بزرگی در تلاش برای کسب دانش اولیه این صنعت روبرو هستند. وجود تجربه در پروژه های مختلف پایدارسازی یکی از عواملی است که به نویسنده در پیشبرد اهداف خود کمک شایانی کرده است. هدف نویسنده از ارائه این کتاب فراهم کردن شرایط برای مهندسین تازه وارد است تا با فرآیند و روش های متداول و کاربردی در پایدارسازی دیواره های گودهای عمیق آشنا شوند. در واقع این کتاب تلاشی است برای جمع آوری آموخته های نویسنده در زمینه پایدارسازی گود و افزودن چشم اندازی به‌گونه ‌ای که همه افراد درگیر بتوانند کار پایدارسازی را بهتر درک کنند.

این کتاب با هدف ارائه مقدمه ای اساسی بر اصول، شیوه های صنعتی، ایمنی و قوانین در عملیات پایدارسازی گود نوشته شده است.

در ادامه در بخش هایی از کتاب برنامه ریزی، ایمنی و طراحی سیستم های پایدارسازی گود به بخشی از ماشین آلات پر کاربرد در این عملیات اشاره می شود.

نویسنده کاملاً معتقد است که اطلاعات اساسی و پیشینه برای به دست آوردن اعتماد به نفس و شایستگی در مورد هر موضوعی مهم است و در مورد کار پایدارسازی گود هر فردی با تحصیلات دبیرستانی و مهارت های اولیه ریاضیات می تواند مطالب ارائه شده در این کتاب را بخواند و درک کند. در این متن برای هر سطح سابقه و تجربه چیزی برای یادگیری وجود دارد. از جمله افرادی که می توانند با مطالعه این کتاب اطلاعات سودمندی به دست آورند، می توان به افراد زیر اشاره نمود:

1. پیمانکاران ژئوتکنیکی
2. دانشجویان ژئوتکنیک
3. کارگران
4. شرکت های مشاور در پروژه های عمرانی

بحث ایمنی پایدارسازی گود یکی از مهمترین موضوعاتی است که باید مورد توجه قرار گیرد چرا که گودبرداری غیر اصولی سبب رخداد آسیب های مالی و جانی قابل توجهی در نقاط مختلف دنیا شده است. روش های مختلفی برای پایدارسازی دیواره گود وجود دارد از جمله این روش ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. میخکوبی یا نیلینگ (Nailing)
2.  مهارگذاری یا انکراژ (Anchorage)
3. ساخت از بالا به پایین یا تاپ دان (Top & Down Construction)
4. مهار متقابل یا استرات (Strut)
5. دیوار برلنی (Berlin Wall) 
6. سازه نگهبان خرپایی (Truss Retaining Structure)
7. دیوار دیافراگمی (Diaphragm Pile Wall)
8. سپرکوبی  (Sheet Pile)
9. خاک مسلح یا ژئوسنتتیک (Geosynthetics)

طراحی و اجرای صحیح می تواند تضمین کننده ایمنی سلامت افراد در داخل گود و همچنن ساختمان های مجاور گود باشد.

کتاب برنامه ریزی، ایمنی و طراحی سیستم های پایدارسازی گود بحث ایمنی را در قالب طراحی و مهندسی ارائه می دهد.

فصل های 1 و 2 زمینه ای برای صنعت پایدارسازی گود و مفاهیم اساسی مهندسی مورد استفاده در سراسر کتاب ارائه می دهند.

فصل 3 رابطه بین ساخت و ساز و جنبه عمرانی کار گودبرداری، فرآیند برنامه ریزی گودبرداری و استانداردهای صنعت را مورد بحث قرار می دهد.

فصل 4 در مورد کارهایی است که قبل از شروع عملیات پایدارسازی گود انجام می شود. آسیب نیروی خارجی به تأسیسات زیرسطحی موجود به دلیل شدت حوادث مرتبط با آن، به یک تمرکز اصلی و رشته مهندسی تبدیل شده است. علاوه بر این بخشی در مورد آسیب ناشی از بارهای سطحی و پشتیبانی از تأسیسات در معرض خطر وجود دارد.

فصول 5، 6 و 7 در مورد خاک، بارگیری خاک، اضافه بار و پایداری کلی گودبرداری است.

فصل‌ های 8 و 9 به سیستم های حفاظت از کارگران که در زیر بخش P قسمت OSHA پوشش داده شده اند نگاه می کنند: برش‌ های باز. سیستم های پایدارسازی چوبی؛ ترانشه ها و سپرهای نگهدارنده. در این فصول مخاطب می تواند با برخی از دیگر روش های پایدارسازی آشنا شود. در این فصل‌ ها بر نحوه مهندسی و اجرای سیستم های پایدارساز تاکید می شود تا مهندسانی که سیستم های تقویت‌کننده ارائه شده را بررسی می کنند بتوانند با آنچه در عمل اجرا می شود آشنا شوند. علاوه بر این بررسی معیارهای انتخاب روش و تجهیزات با تاکید بر مسائل ایمنی در فصول مذکور مورد بررسی قرار گرفته است.

کتاب برنامه ریزی، ایمنی و طراحی سیستم های پایدارسازی گود می تواند مقدمه خوبی باشد برای تمامی کسانی که به مقوله پایدارسازی گود علاقه مند هستند. بدون توجه به سطح تحصیلات، سن و تجربه ای در کار.

نکته جالب در مورد عملیات پایدارسازی گود این است که طراحی مهندسی، از شروع تا پایان، معمولاً روزها تا هفته ها طول می کشد، نه ماه ها و سال ها. روند طراحی بسیار متفاوت از پروژه های دائمی است. در این فرآیند نرم افزارهای مختلفی وجود دارد که مهندسین ژئوتکنیک با استفاده از آنها مشخصه های مختلف را کنترل کرده و به تبع بهترین سیستم پایدارسازی را بسته به شرایط پروژه پیشنهاد می دهند. در بسیاری از موارد عدم توجه به معیارهای مختلف در طراحی سبب شده است تا در مراحل مختلف اجرا پیمانکار با مشکل مواجه شود چرا که در اکثر موارد کارفرما زمان کافی به مهندسین طراح را نمی دهد و عدم دقت کافی در این موضوع خسارت های سنگین مالی را برای پروژه به دنبال خواهد داشت.

این بدان معنی است که تجربه و توانایی مهندس طراحی پایدارسازی گود برای انجام سریع اتفاقات بسیار مهمتر از هزینه طراحی است. ارائه طرح معمولاً در عرض چند هفته آغاز می شود و گاهی در عرض چند هفته تکمیل و حذف می شود. کمبود شرکت های مهندسی متخصص در مهندسی ساخت و ساز وجود دارد. در تمرینات مهندسی متوجه شدیم که به دلیل کمبود مهندسان با تجربه در این زمینه، مهم نیست که چند مهندس را بر عهده بگیریم، نمی توانیم تقاضا را برآورده کنیم. در نتیجه نرخ های ساعتی ما 25 تا 50 درصد بیشتر از سایر رشته های مشابه مانند طراحی سازه ساختمان بود.

در پایان ذکر این نکته ضروری است که کتاب برنامه ریزی، ایمنی و طراحی سیستم های پایدارسازی گود به هیچ وجه مجموعه ای کامل از دانش در این زمینه نیست و نظرات بیان شده تنها یک دیدگاه از جانب نویسنده است. در مواردی که کار مهندسی رسمی مرتبط با پایدارسازی گود مورد نیاز است، تجربه و دانش فراتر از آنچه در این کتاب ارائه شده است ضروری است.