زهکشی و آب‌بندی در گودبرداری چیست؟

در پروژه‌های عمرانی، مجاورت سازه مدنظر با آب و نحوه مدیریت این مشکل یکی از بزرگ‌ترین چالش‌هایی است که مهندسان و مدیران پروژه همواره با آن دست و پنجه نرم می‌کنند. مهندسان عمران برای رفع این مشکل تلاش دارند تا آب را از سازه دور کنند و با در نظر گرفتن تدابیری، نفوذ مجدد آب به سازه را غیرممکن سازند. به روشی که در آن آب از محل انجام پروژه و سازه دور می‌شود، زهکشی و به فرایندی که در آن از ورود و نفوذ آب به محل ساخت، کف سازه و دیواره‌های گود جلوگیری می‌شود، آب‌بندی می‌گویند. در این مطلب از بلاگ وب‌سایت مهندسی ابرند قصد داریم تا به موضوع زهکشی و آب‌بندی در گودبرداری بپردازیم؛ بنابراین، اگر علاقه‌مندید تا در رابطه اطلاعاتی به دست آورید، تا پایان این مطلب همراه ما باشید.

بیشتر بخوانید: مهار متقابل یا استرات (Strut) چیست؟

مشکلات گودبرداری‌های عمیق و نفوذ آب

بدیهی است که برای تامین پارکینگ برای ساختمان‌ها و برج‌های بلند، گودبرداری با عمق زیاد الزامی است و در صورت خاکبرداری و گودبرداری عمیق ممکن است با مشکلاتی مانند سفره‌های آب زیرزمینی، مجاورت با خاک‌های نیمه اشباع و اشباع و شرایط شیمیایی مهاجم مواجه شوید. در این صورت، باید چالش‌هایی مانند نفوذ آب به داخل سازه، خوردگی فولاد و بتن، نشست و تخریب پی‌ها و اسکلت سازه، ریزش گمانه‌های حفاری‌شده، افزایش هزینه و زمان لازم برای پروژه، تخریب پیشانی حاکی گود، کاهش ظرفیت باربری فونداسیون و… را مدیریت کنید.

تاریخچه انجام زهکشی و آب‌بندی در گودبرداری

در گذشته برای انجام زهکشی و آب‌بندی در گودبرداری از روش‌هایی مانند قیرگونی یا ایزوگام استفاده می‌شد؛ اما باتوجه‌به اینکه این متریال در برابر شرایط محیط آسیب‌پذیر است و عملکرد آن در طولانی‌مدت چندان قابل‌اطمینان نیست، امروزه روش‌های دیگری مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش‌های مختلف زهکشی و آب‌بندی در گودبرداری را در بخش‌های بعدی مورد بررسی قرار می‌دهیم.

بیشتر بخوانید : مهارگذاری یا انکراژ چیست؟

روش‌های مختلف زهکشی در گودبرداری

چاه عمیق یا Deepwell:

در این روش از چندین میله و پمپ غوطه‌ور استفاده می‌شود؛ به این شکل که اگر آب به گود نفوذ کرد، از طریق یکی از لوله‌ها به سمت بیرون پروژه پمپ شود.

پمپ از چاهک یا Sump Pumping:

بسیاری از کارشناسان روش پمپ از چاهک یا Sunp Pumping را ساده‌ترین روش زهکشی گودبرداری می‌دانند. در این روش، در صورتی که آب به کف گود نفوذ کرد، آب در یک چاه جمع‌آوری می‌شود و به منطقه‌ای خارج از گود پمپ می‌شود.

سامانه چاهک‌ها یا Well point System:

در این روش از زهکشی گودبرداری، چندین چاه با قطر کم احداث می‌شوند که تمامی آنها از طریق یک لوله در بخش بالایی به یکدیگر متصل‌اند. یک پمپ نیز به لوله مذکور متصل است که تراز آب در چاهک‌ها توسط این پمپ، پایین نگه داشته می‌شود.

بیشتر بخوانید : نیلینگ (Nailing) یا میخ کوبی چیست؟

چاهک‌های خلأ یا Vacuum Wells:

روش‌ چاهک‌های خلأ شکل دیگری از روش چاه عمیق است که در آن، آب توسط پمپ‌های غوطه‌ور پمپ می‌شود. در این روش قدرت پمپ‌های غوطه‌ور توسط پمپ‌های خلأ تأمین می‌‌شود.

• از دیگر روش‌های زهکشی در گودبرداری می‌توان به چاهک‌های افقی (Horizontal Wells)، چاهک‌های کمکی (Relief Wells)، پرکردن مصنوعی (Atrtificial recharge)، زهکشی لوله‌ای (Siphon drains)، تحکیم شیمیایی خاک (Chemical Consolidation of soil)، زهکش ماسه‌ای (Dewatering by Constructing Sand Drains)، یخ‌زدگی (Dewatering by Freezing Process) و الکترو اسمز (Dewatering by Electro-Osmosis) اشاره کرد.

روش‌های مختلف آب‌بندی در گودبرداری

برای آب‌بندی دیواره‌های گودبرداری می‌توان از یکی از دو روش آب‌بند غشائی با محصولات ژئوسنتتیک و آب‌بندی با استفاده از اعضای سازه استفاده کرد. در ادامه به بررسی این دو روش می‌پردازیم.

بیشتر بخوانید: پایش گود چیست؟

روش آب‌بندی غشائی با محصولات ژئوسنتتیک:

در این روش آب‌بندی دیواره‌های گود با استفاده از محصولات ژئوسنتتیک مانند جی سی ال، ژئو ممبران و…، غشائی میان بدنه سازه و محیط پیرامون ایجاد می‌شود و این لایه حائل باعث جلوگیری از نفوذ آب به سازه خواهد شد. میزان ضخامت لایه حائل میان دیواره‌های گود و محیط پیرامون بر اساس فشار هیدرواستاتیک آب قابل محاسبه است. از جمله محصولات ژئوسنتتیک که می‌توان از آنها برای ایجاد لایه حائل استفاده کرد، می‌توان به ورق‌های ژئو ممبران مانند VLDPE، PVC، HDPE و LLDPE با ضخامت‌های مختلف، ورق‌های جی سی ال (GCL) بنتونیتی، ورق دیمپلد شیت شانه تخم‌مرغی (Dimpled Sheet) و ژئوتکستایل‌ها اشاره کرد. در هر پروژه بر اساس شرایط محیط و پروژه می‌توان از مناسب‌ترین محصول ژئوسنتتیکی ممکن برای آب‌بندی دیواره‌های گودبرداری استفاده کرد.

بیشتر بخوانید: بهسازی خاک

روش آب‌بندی با استفاده از اعضای سازه مانند بتن نفوذناپذیر:

در این روش، از شیوه‌های پایدارسازی گود با قابلیت آب‌بندی مانند دیوار دیافراگمی، سپرکوبی و… استفاده می‌شود. از نکات مهم این روش می‌توان به کیفیت بتن و مواد افزودنی بتن اشاره کرد. عواملی مانند کنترل و کاهش نسبت آب به سیمان، کنترل اسلامپ مناسب برای بتن، استفاده از مصالح با دانه‌بندی پیوسته و درصد فیلتر مطلوب و طرح اختلاط مناسب بر کیفیت بتن مؤثر هستند. می‌توان برای تقویت خاصیت آب‌بندی در بتون از افزودنی‌هایی مانند دوغاب و ژل میکرو سیلیس، کریستال شونده‌های حجمی بتن و انواع کاهنده‌های آب و فوق روان‌کننده‌های بتن استفاده کرد.

ضمناً برای اینکه آب‌بندی به شکلی دقیق انجام شود، می‌بایست در هنگام انجام کار نکاتی مانند دقت لازم در آرماتوربندی و قالب‌بندی، طراحی مناسب قطع بتن‌ها، انتخاب روش مناسب برای بتن‌ریزی و نصب اصولی و صحیح واتر استاپ‌ها را در دستور کار قرار دهید.

جمع‌بندی

در این مطلب به بررسی روش‌های زهکشی و آب‌بندی در گودبرداری پرداختیم و دریافتیم که در صورت عدم اجرا یا اجرای نادرست زهکشی و آب‌بندی در هنگام گودبرداری ممکن است پروژه شما با مشکلات عدیده‌ای مواجه شود؛ بنابراین پیشنهاد می‌شود با مطالعه متن فوق بهترین روش زهکشی و آب‌بندی در گودبرداری را برای پروژه خود انتخاب کنید و با اجرای صحیح این روش‌ها، از بروز چنین مشکلاتی پیشگیری نمایید.