خاکبرداری چیست و به چه منظور انجام می شود؟

خاکبرداری (Excavation) در اصطلاح مهندسی عمران به فرآیندی اطلاق می‌شود که در آن بخشی از خاک یا سنگ از سطح زمین برداشته شده و به مکان دیگری منتقل می‌گردد. این فرآیند می‌تواند با اهداف گوناگونی از جمله آماده‌سازی زمین برای احداث ساختمان، راه‌سازی، ایجاد کانال‌های آب و فاضلاب، تونل‌سازی، حفاری برای تأسیسات زیربنایی و حتی در پروژه‌های معدنی انجام شود. اساساً، هرگاه نیاز به تغییر سطح زمین و ایجاد حفری یا تراز کردن آن باشد، عملیات خاکبرداری صورت می‌گیرد.

محاسبه میزان حجم خاکبرداری ساختمان، رعایت استانداردهای بین‌المللی و داخلی خاکبرداری، خاکریزی ساختمان به‌ صورت اصولی و توجه به شیب سطح از مهم‌ترین نکات در این زمینه هستند. 

مراحل اجرای تخریب ساختمان

فرآیند تخریب ساختمان از حساس‌ترین و تخصصی‌ترین بخش‌های ساخت‌وساز به شمار می‌رود و نیازمند برنامه‌ریزی دقیق، رعایت اصول ایمنی و اخذ مجوزهای قانونی است. اجرای صحیح این عملیات، علاوه بر حفظ ایمنی افراد، از بروز خسارات مالی و زیست‌محیطی جلوگیری می‌کند.

۱. بررسی و ارزیابی سازه
در نخستین گام، وضعیت کلی سازه، نوع مصالح به‌کاررفته و شرایط پایداری آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین در این مرحله، اخذ مجوزهای قانونی از مراجع ذی‌صلاح الزامی است.

۲. آماده‌سازی و ایمن‌سازی محل
پیش از آغاز عملیات تخریب، باید محوطه‌بندی مناسب صورت گیرد و تجهیزات ایمنی برای کارگران تأمین شود. این اقدامات شامل نصب علائم هشدار، محدود کردن دسترسی افراد غیرمسئول و اطمینان از ایمنی تجهیزات است.

۳. مدیریت پسماند و مسائل زیست‌محیطی
یکی از مراحل مهم تخریب ساختمان، مدیریت زباله‌های ساختمانی است. در صورت وجود مواد خطرناک یا قابل بازیافت، باید تدابیر ویژه‌ای برای جمع‌آوری، جداسازی و دفع اصولی آن‌ها اندیشیده شود تا از آسیب به محیط زیست جلوگیری گردد.

مراحل اجرای خاکبرداری ساختمان

خاکبرداری ساختمان دارای مراحلی است که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت:

1. نقشه‌برداری از زمین : اولین مرحله در شروع فرایند خاک‌برداری ساختمان نقشه‌برداری است. برخی از سطوح دارای شیب‌های غیرمنتظره هستند که تشخیص آنها در این مرحله می‌تواند از آسیب به فرایند ساخت‌وساز جلوگیری کند. این مرحله باید توسط متخصص نقشه‌برداری انجام شود که از علم و تجربه مناسب در این زمینه برخوردار است.

2. تحقیقات ژئوتکنیک و مهندسی : این مرحله به ‌نوعی نقش مطالعاتی و تحقیقاتی در پروژه ایفا می‌کند. بهره‌مندشدن از مهندس‌های متخصص و متبحر در این زمینه نقش اساسی ایفا می‌کند. استفاده از تجهیزات مناسب و دسترسی به نقشه‌های فنی از مهم‌ترین مواردی است که در این مرحله باید رعایت شود.

3. آماده سازی و زیرسازی خاک: عملیات خاکبرداری گود باید تا رسیدن به زمین دارای مقاومت کافی ادامه پیدا کند؛ چنانچه برای رسیدن به تراز مورد نظر به خاکریزی نیازی نباشد، باید نسبت به برداشتن خاک ها تا عمق لازم اقدام کرد.
4. آماده سازی بستر خیابان: پیش از انجام زیرسازی باید نسبت به اجرای عملیات خاکی تا تراز تعیین شده در نقشه های اجرایی اقدام نمود.
5. مصالح خاکریزی: در تامین مصالح ساختمانی از مصالح حاصل از خاک برداری و گودبرداری استفاده می شود. دستگاه های نظارتی باید بر خاکی که برای این کار مورد استفاده قرار می گیرد، نظارت کنند.
6. اصلاح مصالح: اگر خاک باقی مانده از خاک برداری و گود برداری مقاومت مناسبی نداشته باشد، لازم است اصلاحاتی روی آن صورت بگیرد؛ در این حالت از خاک هایی نظیر رس و مصالح مورد تایید برای خاکریزی می توان استفاده نمود.
7. آماده سازی بستر خاک: این مرحله شامل پاکسازی مناطق مشخص شده در نقشه از مصالح نامناسب و ریشه گیاهان است؛ چنانچه آب زیرزمینی نیز وجود داشته باشد، در ابتدا و قبل از اجرای عملیات باید نسبت به زهکشی آن اقدام کرد.‌

• قوانین مربوط به خاکبرداری و تخریب

  اجرای عملیات خاکبرداری و تخریب یکی از مراحل حساس در پروژه‌های عمرانی است که رعایت قوانین و مقررات مرتبط با آن، تضمین‌کننده ایمنی کارگران، حفظ پایداری سازه‌های مجاور و جلوگیری از خسارات زیست‌محیطی خواهد بود. مهم‌ترین قوانین و الزامات در این زمینه عبارتند از:

  ۱. محافظت از محیط زیست
  رعایت اصول حفاظت از محیط زیست در عملیات خاکبرداری و تخریب ضروری است. جلوگیری از آلودگی آب، خاک و هوا و مدیریت صحیح پسماندهای حاصل از عملیات، از جمله مواردی است که باید به دقت مورد توجه قرار گیرد.

  ۲. نظارت بر عملیات
  حضور ناظران و مهندسان متخصص در فرآیند خاکبرداری و تخریب الزامی است. این نظارت تضمین می‌کند که تمامی استانداردها و ضوابط فنی رعایت شده و عملیات با کمترین میزان خطر و خطا انجام گیرد.

  ۳. رعایت فاصله ایمن
  در حین اجرای عملیات، رعایت فاصله‌های ایمن از سازه‌های مجاور و همچنین خطوط تاسیسات عمومی نظیر برق، آب و گاز بسیار اهمیت دارد. عدم توجه به این موضوع می‌تواند منجر به حوادث جدی و خسارات سنگین شود.

  ۴. مدیریت آب‌های سطحی
  برنامه‌ریزی برای هدایت و مدیریت آب‌های سطحی، جلوگیری از تجمع سیلاب و پیشگیری از فرسایش خاک از دیگر الزامات قانونی در عملیات خاکبرداری و تخریب است.

نوع خاک چه تاثیری در خاکبرداری دارد؟

تیپ‌بندی و تعیین نوع خاک در ساختمان‌سازی به این دلیل انجام می‌شود که تمامی بارهای وارد بر ساختمان، از جمله وزن سازه و نیروهای طبیعی مانند زلزله، مستقیماً به بستر خاک منتقل می‌شوند. مقاومت و نوع خاک نقش بسیار مهمی در میزان تحمل این نیروها دارد. شناخت صحیح از شرایط ژئوتکنیکی زمین نه‌تنها ایمنی سازه را تضمین می‌کند، بلکه تأثیر قابل‌توجهی بر هزینه‌های طراحی و اجرای پروژه خواهد داشت.

انواع خاک و زمین ها

با شناخت بیشتر انواع خاک و رفتار خاک در مواجهه با آب و هوا و سایر عوامل مخرب، می توانید دید بهتری نسبت به اجرای فونداسیون و مشخص کردن خاک برداری ساختمان داشته باشید؛ در خاکبرداری، نوع خاک و زمین تأثیر زیادی بر روش‌ها، هزینه‌ها و زمان اجرای پروژه دارد. انواع خاک ها عبارتند از:

• خاک های نباتی
• خاک های مخلوط سخت تا مقاوم
• خاک های خشک و بدون چسبندگی
• خاک های رسی و بسیار ریزدانه
• خاک دستی

عوامل مؤثر بر قیمت خاکبرداری

مهم‌ترین عوامل مؤثر بر قیمت خاکبرداری عبارتند از:

• نوع خاک: خاک نرم هزینه کمتری نسبت به خاک سخت یا سنگی دارد.

• عمق خاکبرداری: هرچه عمق بیشتر باشد، هزینه نیز افزایش خواهد یافت.

• حمل نخاله: مسافت و شرایط انتقال نخاله تأثیر زیادی بر هزینه نهایی دارد.

• دسترسی ماشین‌آلات: محدودیت‌های ورود و خروج ماشین‌آلات می‌تواند هزینه پروژه را افزایش دهد.

• شرایط اقلیمی: آب‌وهوای منطقه، رطوبت و بارندگی می‌توانند روند کار را دشوارتر کنند.

محاسبه حجم خاکبرداری

حجم خاکبرداری معمولاً با استفاده از روش‌های مختلف هندسی محاسبه می‌شود. انتخاب روش بستگی به شکل و ابعاد گود دارد:

• روش مساحت مقطع: برای گودهای با شکل منظم، می‌توان مساحت کف و مساحت سطح را محاسبه کرده و با استفاده از میانگین مساحت‌ها، حجم را تخمین زد.

• روش مقاطع عرضی: در پروژه‌های راه‌سازی، حجم بین دو مقطع عرضی متوالی با استفاده از فرمول‌های خاص محاسبه می‌شود.

• استفاده از نرم‌افزارهای نقشه‌برداری و مدل‌سازی سه‌بعدی: امروزه با پیشرفت تکنولوژی، نرم‌افزارهایی مانند AutoCAD Civil 3D، Civil Site Design و دستگاه‌های GPS و توتال استیشن به دقیق‌ترین شکل ممکن حجم خاکبرداری را با مدل‌سازی رقومی زمین (DTM) محاسبه می‌کنند.

تفاوت خاکبرداری و گودبرداری چیست؟

خاکبرداری و گودبرداری دو عملیات مهم در آماده‌سازی زمین برای ساخت و ساز هستند. خاکبرداری شامل برداشتن لایه‌های سطحی خاک تا عمق کمتر از ۶۰ سانتی‌متر با هدف همترازسازی زمین و آماده‌سازی آن برای سازه‌هایی مانند جاده و فونداسیون است. 

گودبرداری اما به معنای حفاری زمین به عمق بیش از ۶۰ سانتی‌متر و ایجاد حفره‌ای برای نصب فونداسیون یا زیرساخت‌های عمیق‌تر مانند استخر می‌باشد. در گودبرداری الزامات و اقدامات ایمنی بیشتری نسبت به خاکبرداری وجود دارد که علت آن افزایش خطرات ناشی از عمق بالای حفاری است.

برای اجرای خاکبرداری از چه سازمان هایی مجوز باید گرفت؟

برای تخریب ساختمان و گودبرداری، مالک باید مجوزهای مختلفی را اخذ کند که مهمترین آن ها عبارتند از:

• شهرداری
• اداره کل راه و شهر سازی
• سازمان حفاظت از محیط زیست
• اداره منابع طبیعی
• سازمان آب و فاضلاب
• اداره کل میراث فرهنگی
• شرکت های خدمات عمومی( آب، برق، گاز و تلفن)

 

خاکریزی (Backfilling) چیست؟

پس از پایان عملیات خاکبرداری و اجرای فونداسیون یا تأسیسات، معمولاً نیاز است فضاهای خالی اطراف سازه دوباره با خاک پر شوند. به این فرآیند خاکریزی یا Backfilling گفته می‌شود.

عملیات خاکریزی باید با دقت بسیار بالا و به‌صورت لایه‌به‌لایه همراه با تراکم مناسب انجام گیرد تا از نشست‌های احتمالی در آینده جلوگیری شود. در این راستا، انتخاب خاک مناسب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؛ زیرا کیفیت و نوع خاک، نقش مستقیمی در استحکام و دوام سازه ایفا می‌کند.

در واقع، خاکریزی صرفاً یک عملیات ساده پر کردن فضا نیست، بلکه فرآیندی مهندسی‌شده محسوب می‌شود که اگر به‌درستی اجرا نشود، می‌تواند خسارات قابل توجهی در آینده به همراه داشته باشد.

جمع‌بندی

در این مطلب به بررسی ابعاد مختلف خاکبرداری ساختمان و مراحل اجرای آن پرداختیم. همان‌طور که اشاره شد، خاکبرداری یکی از اصلی‌ترین مراحل در فرآیند ساخت‌وساز است که اجرای صحیح آن نیازمند دقت، رعایت اصول ایمنی و استفاده از تجهیزات مناسب می‌باشد. توجه به عواملی همچون نوع خاک، شرایط زمین، مدیریت آب‌های سطحی و رعایت استانداردهای فنی، نقشی کلیدی در کیفیت و ایمنی پروژه خواهد داشت.

سوالات متداول

• انواع ماشین آلات خاکبرداری کدامند؟

بیل مکانیکی، لودر، مینی لودر و شاول، رایج ترین انواع ماشین الات خاکبرداری هستند.

• خاک حاصل از خاکبرداری را چگونه باید دفع کرد؟

برای دفع خاک حاصل از خاکبرداری، ابتدا تلاش می‌شود تا در همان پروژه برای خاکریزی استفاده شود. در صورت عدم امکان، خاک باید به محل‌های مجاز دفن یا بازیافت منتقل شود و این فرآیند باید با رعایت قوانین محیط‌زیستی و ایمنی انجام گیرد.

• نیاز به مجوز خاکبرداری از شهرداری داریم؟

برای انجام هرگونه خاکبرداری در ملک یا زمین، حتماً باید قبل از شروع کار مجوز لازم را از شهرداری منطقه دریافت کنید. این مجوز به منظور رعایت نکات ایمنی، حفظ حقوق عمومی و پیشگیری از خسارت به تأسیسات اطراف صادر می‌شود. در صورت عدم اخذ مجوز، پروژه شما توسط شهرداری متوقف شده و ممکن است با جریمه یا مشکلات قانونی مواجه شوید. بنابراین، قبل از هر اقدامی، دریافت مجوز از شهرداری کاملاً ضروری و الزامی است.