زهکشی و آب بندی 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، آب بندی می‌گویند. در این مطلب از بلاگ وب‌سایت مهندسی ابرند قصد داریم تا به موضوع زهکشی و آب بندی 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 گودبرداری های 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 آب بندی در گودبرداری

در گذشته برای انجام زهکشی و آب بندی 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 آب بندی در گودبرداری را در بخش‌های بعدی مورد بررسی قرار می‌دهیم.

بیشتر بخوانید : مهارگذاری یا انکراژ چیست؟

روش های 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 چاهک ها 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؟

چاهک های 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.

روش های مختلف آب بندی در گودبرداری

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

بیشتر بخوانید: پایش گود چیست؟

روش آب بندی غشائی با محصولات ژئوسنتتیک

در این روش آب بندی 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 آب بندی دیواره‌های گودبرداری استفاده کرد.

بیشتر بخوانید: بهسازی خاک

روش آب بندی با استفاده از اعضای سازه مانند بتن نفوذناپذیر

در این روش، از شیوه‌های پایدارسازی گود با قابلیت آب بندی 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 آب بندی 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 آب بندی 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.

جمع بندی

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