زهکشی گودبرداری؛ لزوم و نحوه اجرای زهکشی در عملیات گودبرداری همراه با 1 ویدئو

یکی از مهمترین مسائل در طراحی و اجرای پروژه های عمرانی، اجرای دقیق و درست عملیات زهکشی گودبرداری است. به طوری که ایمنی و امنیت سازه را در حین گودبرداری و همچنین در زمان بهره برداری تضمین کند.

ما در این ایبوک قصد داریم به بررسی لزوم زهکشی در گودبرداری، روش‌های مختلف اجرای آن و نکات کلیدی در طراحی و نگهداری سیستم‌های زهکشی بپردازیم. هدف از این بررسی، افزایش آگاهی در خصوص اهمیت زهکشی در عملیات گودبرداری و ارائه راهکارهای مؤثر برای بهبود عملکرد و ایمنی سازه‌ها است.

⌛ آخرین به روز رسانی: 16 بهمن 1404

📕 تغییرات به روز رسانی: آپدیت براساس مبحث 7 ویرایش 1400

تأثیرات وجود آب بر پروژه

همان‌طور که می‌دانید وجود آب در منطقه، از عوامل تأثیرگذار در ویژگی و نحوه عملکرد خاک بستر پروژه، محسوب می‌شود، بطوریکه چشم‌پوشی و نادیده گرفتن کوچک‌ترین تراوش‌های سطحی در بعضی از بازه‌های زمانی سال مطابق با شرایط آیین‌نامه‌ای جایز نبوده و عدم توجه به آن ایمنی و امنیت یک پروژه را دچار مشکل می‌سازد.

آب‌های موجود در طبیعت ازنظر سطح قرارگیری به دو نوع آب‌های سطحی و زیرسطحی تقسیم می‌شوند که آب‌های رودخانه، سیلاب‌ها، نهرها و موارد مشابه در دسته آب‌های سطحی قرارگرفته و آب‌های موجود در سفره‌های زیرزمینی در دسته آب‌های زیرسطحی می‌باشند. این آب‌ها بسته به شرایط موجود می‌توانند از حالتی به حالت دیگر تغییر ماهیت داده و از حالت آب‌های سطحی به زیرسطحی و یا بالعکس تبدیل شوند.

به‌طور مثال آب‌های زیرسطحی، ممکن است در مکان‌هایی که دارای سطح آب بالایی می‌باشد، طی پدیده جوشش و ایجاد چشمه به آب‌های سطحی تبدیل شوند که در این خصوص لازم است، مطابق با ضوابط بند 7-3-3-3 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان به‌صورت ویژه به این آب‌ها توجه شود.

چرخه آب‌های موجود در طبیعت

ایجاد چشمه‌های طبیعی پدیده جوشش آب

اثرات وجود آب بر روی پروژه‌های ساختمانی

لازم به ذکر است در تصویر فوق، اثرات ارائه‌شده در خصوص وجود آب، با یکدیگر در ارتباط مستقیمی بوده و تفکیک آن‌ها صرفاً به جهت ارائه بهتر ضوابط و درک مطلب می‌باشد.

✅ در متن اصلی ایبوک هر کدام از این اثرات به صورت مفصل تحلیل و بررسی شده است. در اینجا به صورت مختصر اثر افزایش خطرپذیری گود را شرح می دهیم.

افزایش خطرپذیری گود

یکی از اثرات وجود آب‌های زیرسطحی و سطحی در اطراف پروژه، افزایش خطرپذیری گود، براثر افزایش وزن مخصوص خاک اطراف گود و به دنبال آن افزایش فشار خاک وارد بر دیوارهای گود می‌باشد.

مطابق با ضوابط بند 7-3-3-4 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، در خصوص وجود آب در دو حالت اثرات آب بر خطرپذیری گود موردبررسی قرار می‌گیرد.

در حالت اول، فرض بر این است که آب موجود در گود جاری باشد که در این حالت مطابق با ضوابط بند 7-3-4-4 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان لازم است همواره خطر گود به‌صورت زیاد و یا بسیار زیاد فرض شود.

در حالت دوم، آب در گود جاری نمی‌باشد که در این حالت لازم است میزان خطرپذیری گود براثر وجود آب، در نسبت h/h_c جستجو شود که مطابق با فرمول 7-3-1 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، پارامتر h_c موجود در این نسبت با مقدار وزن مخصوص خاک دارای رابطه معکوس می‌باشد.

همان‌طور که می‌دانید وزن مخصوص یک خاک مرطوب از وزن مخصوص حالت خشک آن بیشتر می‌باشد، لذا با توجه به توضیحات قبلی و همچنین موضوع اشاره‌شده در این قسمت، مقدار پارامتر h_c در صورت حضور آب و به استناد به بند 7-3-3-4-3 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان دچار کاهش شده که این کاهش باعث افزایش نسبت h/h_c و افزایش خطر گود می‌گردد.

در انتهای این بخش ذکر این نکته ضروری است که با تغییر و افزایش میزان خطرپذیری یک گود، لازم است در هنگام طراحی، نظارت و اجرای یک گود، مطابق با مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، ضوابطی رعایت شوند که به شرح ذیل است:

• در صورتی‌که خطر گود مطابق با جدول 7-3-1، معمولی باشد.

• در صورتی‌که خطر گود مطابق با جدول 7-3-1، زیاد باشد.

• در صورتی‌که خطر گود مطابق با جدول 7-3-1، بسیار زیاد باشد.

همچنین مطابق با بند 7-3-3-6-11 مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، حضور ناظر ژئوتکنیک در گودهای با خطر زیاد و بسیار زیاد در طول مدت اجرای عملیات گودبرداری و پایدارسازی گود، به‌صورت تمام وقت و پیوسته در کارگاه ضروری است.

تعریف عملیات زهکشی

به‌طورکلی مطابق با مفاد نشریه 101 سازمان برنامه‌وبودجه و سایر نشریات و آیین‌نامه‌های معتبر، عملیات زهکشی گودبرداری، به مجموعه عملیاتی، که جهت جمع‌آوری و انتقال تراوش‌های آب‌های موجود در یک منطقه، به مسیر یا محلی که برای آن در نظر گرفته‌شده صورت می‌پذیرد، اطلاق می‌شود. این عملیات با توجه به شرایط محیطی، میزان جریانات، وضعیت پروژه و سایر فاکتورها می‌تواند روش‌های طراحی و اجرایی مختلفی داشته باشد.

عملیات زهکشی

عوامل مؤثر بر عملیات زهکشی گودبرداری

امروزه عملیات زهکشی با توجه به نیاز و اهمیتی که پیش‌تر در مورد آن صحبت کردیم در بخش‌های مختلفی نظیر کشاورزی، صنایع و کارخانجات، راه‌سازی، محوطه‌سازی، ساختمان‌سازی و…مورداستفاده قرار می‌گیرد.

عملیات زهکشی گودبرداری به‌عنوان یک عملیات کنترل‌کننده به عوامل بسیار زیادی وابسته می‌باشد که در شکل زیر بخشی از فاکتورهای مؤثر بر این عملیات را مشاهده می‌کنید.

عوامل مؤثر بر عملیات زهکشی

خوشبختانه با پیشرفت علم، مهندسین و طراحان پروژه‌های مختلف، در رویایی با انواع شرایط ناشی از عوامل فوق، از روش‌های گوناگون و متنوعی جهت اجرای عملیات زهکشی استفاده می‌کنند که این موضوع باعث رشد همه‌روزه و تنوع در روش های اجرایی این عملیات شده است.

در لیست عوامل مؤثر بر عملیات زهکشی، عامل منبع آب‌های موجود در اطراف پروژه‌های ساختمانی، تأثیر بسیار زیادی بر روی عملیات زهکشی گودهای ساختمانی دارد که لازم است در خصوص شناخت این عامل تحقیقات لازم در مراحل طراحی و اجرای گودهای ساختمانی صورت پذیرد.

به‌طورکلی جهت بررسی عملیات زهکشی گودبرداری و سایر پروژه‌های عمرانی می‌توان منابع آب‌های موجود در اطراف پروژه را در سه گروه، آب‌های سطحی جاری بر روی زمین (نظیر نهرها، رودها و ناشی از نزولات جوی)، آب‌های زیرسطحی موجود در زیر پروژه و آب‌های زیرسطحی تراوشی تقسیم‌بندی کرد بطوریکه در طول اجرای پروژه‌های عمرانی تأمین شرایط زهکشی جهت هریک از این منابع ضروری و الزامی می‌باشد.

انواع روش های زهکشی خاک

انواع زهکشی خاک شامل روش‌های مختلفی است که برای تخلیه آب اضافی از خاک استفاده می‌شود.

این روش‌ها شامل موارد زیر می شود:

1. زهکشی سطحی (برای جمع‌آوری آب‌های سطحی)

2. زهکشی زیرسطحی (برای تخلیه آب‌های زیرزمینی)

از جمله روش‌های زهکشی زیرسطحی می‌توان به استفاده از لوله‌های زهکش و گراول اشاره کرد.

انواع روش‌های زهکشی در کف

روش زهکشی Swale Drains

در این روش آب‌هایی که منبع آن آب‌های سطحی است؛ با استفاده از اجرای یک کانال کم‌عمق جمع‌آوری می‌شود. جمع‌آوری آب‌های سطحی و هدایت آن به نقاط مناسب، هدف اصلی اجرای این سیستم است.

همان‌طور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، در این روش، معمولاً روی کانال‌های مذکور با پوشش گیاهی یا چمن پوشانده شده و بیشتر در زمینه‌های کارهای کشاورزی و باغبانی مورداستفاده قرار می‌گیرد و به بهبود شرایط زیست‌محیطی کمک می‌کند.

جزئیات اجرایی روش Swale Drains

روش زهکشی Point Drains

همان‌طور که از نام این سیستم زهکش پیداست، این روش در مکان‌هایی که به دلیل محدودیت توپوگرافی و مشکلات ساختاری، لازم است عملیات جمع‌آوری آب‌های سطحی از یک نقطه خاص صورت پذیرد، مورداستفاده قرار می‌گیرد. ماهیت عملکردی این روش بسیار شبیه کف شور سرویس‌های بهداشتی است و در محل‌هایی که امکان تجمع آب در آن‌ها وجود دارد مانند آشپزخانه استفاده می‌شود. کاربرد گسترده از این روش در پروژه‌های ساختمانی و زیرساخت‌های شهری است.

نمونه‌های کارشده از روش Point Drain

✅ سایر روش های زهکشی در کف و زهکشی در بدنه را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

بررسی عملیات زهکشی در یک پروژه واقعی

در این قسمت از ایبوک قصد داریم به بررسی مجدد بخش مهمی از نکات و موارد مربوط به عملیات زهکشی در یک پروژه واقعی بپردازیم.

معرفی پروژه

پروژه موردنظر ما مربوط به گود 27 متری یک ساختمان تجاری می‌باشد که در مرحله بررسی‌های ژئوتکنیکی و پیش از طراحی پروژه، مشخص گردید با توجه قرارگیری این پروژه در دامنه کوه و خط القعر منطقه کوهستانی، زمین این پروژه دارای سطح ایستابی بسیار بالایی بوده بطوریکه وجود چندین چشمه این موضوع را نیز تائید می‌کرد.
سطح بالای آب و وجود چندین چشمه در این منطقه، طراحان این پروژه را بر آن داشت که تا پس از مطالعات ژئوتکنیکی و نمونه‌گیری از خاک منطقه، بهترین و کاربردی‌ترین روش‌هایی که در این مقاله نیز به آن‌ها اشاره‌شده را برای اجرای این عملیات زهکش در نظر بگیرند.

برای درک بهتر میزان و شدت‌جریان تراواشات آب در دیوارهای گود، ویدئوی تهیه شده در بخش دانلودها که مربوط به یکی از ترانشه‌های محل گودبرداری است، را مشاهده کنید.

روش‌های زهکشی گودبرداری استفاده‌شده در پروژه

زهکشی محوطه و زمین بالادست پروژه

همان‌طور که در قسمت‌های قبل اشاره شد زهکشی محوطه یک پروژه نقش بسزایی در عملیات زهکشی هر پروژه دارد بطوریکه انجام هرگونه عملیات زهکشی در اطراف پروژه می‌تواند شرایط زهکشی کلی پروژه را تحت تأثیر قرار دهد.

در این پروژه نیز با توجه به اینکه زمین پروژه در محلی واقع‌شده بود که دارای سطح ایستابی بالای بوده و امکان بروز تراوش‌های در اطراف گود را در حین گودبرداری فراهم می کرد. مجریان پروژه، مطابق با نقشه‌های مصوب، با توجه به امکان حفر چاه در مناطق بالادست پروژه، با استفاده از این روش، نسبت به هدایت آب مناطق بالادست پروژه به منطقه‌ای بی‌خطر اقدام نمودند.

لوله‌گذاری در دیوارهای گود

پس از اجرای مرحله اول و در حین عملیات گودبرداری و پایدارسازی دیوارهای گود به روش نیلینگ، باتوجه‌به وجود تراوش‌های آب‌های زیرسطحی در بدنه گود، به‌عنوان دومین اقدام موثر جهت زهکشی گود، روش حفر گمانه و لوله‌گذاری، مطابق با نقشه‌های اجرایی و به‌منظور کاهش فشار آب پشت دیواره گود توسط تیم اجرا صورت گرفت. به‌طوریکه شرایط مناسب جهت هدایت آب‌های پشت دیوارهای گود به داخل گود فراهم شد.

از نکات موردتوجه در این مرحله، استفاده از لوله‌های زهکش پلی‌اتیلن دولایه با پوشش ورق ژئوتکستایل است. لوله‌های زهکش در روش نیلینگ، نقش مهمی در مدیریت آب‌های زیرزمینی و جلوگیری از تجمع آب در نواحی حفاری شده دارند. این لوله‌ها معمولا به شکل عمودی یا افقی نصب می‌شوند و ابعاد و طول آن‌ها بسته به شرایط پروژه متفاوت است. حداقل قطر لوله‌های زهکش عمقی معمولا 2.5 اینچ (حدود 6.35 سانتیمتر) و حداقل عرض نوارهای زهکش 20 سانتیمتر است. همچنین طول لوله‌های زهکش معمولا بین 5 تا 15 متر متغیر است و در فواصل افقی حداکثر 6 متر نصب می‌شوند. شایان ذکر است از ورق ژئوتکستایل جهت جلوگیری از مسدود شدن منافذ روی لوله‌های زهکشی کمک گرفته می‌شود.

لوله زهکش استفاده‌شده در دیوار نیلینگ

✅ ادامه توضیحات مفصل این بخش را در متن اصلی ایبوک مطالعه کنید.

نتیجه‌گیری

آب به‌عنوان یک ماده طبیعی می‌تواند دارای اثرات مخرب زیادی بر روی کارایی المان‌های موجود در یک سازه باشد. لذا لازم است با استفاده از عملیات زهکشی که به‌عنوان یک عملیات کنترل‌کننده شناخته می‌شود نسبت به جلوگیری از این اثرات مضر اقدام شود.

خوشبختانه امروزه با پیشرفت علم و باتوجه‌به نیازهای پروژه از روش‌های زهکشی بسیار متنوعی در سطح پروژه‌های ساختمانی استفاده می‌شود که بعضی از آن‌ها، روش‌های خلاقانه و جدیدی برای عملیات زهکشی تلقی می‌شوند. کاهش سطح ایستایی آب در خاک، کاهش خطر سیلاب‌های سطحی با هدایت آب اضافی به محل‌های تعبیه شده و جلوگیری از نفوذ آب به داخل سازه از جمله عوامل مهمی هستند که به کمک زهکشی حاصل می‌شوند.

به‌طورکلی عملیات زهکشی به‌عنوان یک عملیات بسیار متنوع دارای نکات و دستورالعمل‌های اجرایی بسیار زیادی است و ذکر نکاتی خاص برای آن صحیح نمی‌باشد. لذا لازم است در هر پروژه مطابق با شرایط آن پروژه، روش مناسبی جهت زهکشی اتخاذ و شرایط اجرایی و آیین‌نامه‌ای آن کنترل گردد.

منابع

1. پیش‌نویس ضوابط مربوط به ساختمآن‌ها و سایر مستحدثات در مجاورت قنات‌ها
2. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 98)
3. مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 1400)
4. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (ویرایش 99)
5. آیین‌نامه و مقررات حفاظتی حفر چاه‌های دستی
6. نشریه 55 سازمان برنامه‌و بودجه (کارهای عمومی ساختمان)
7. نشریه 110 معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی رئیس‌جمهوری (مشخصات فنی عمومی راه)
8. Drainage water management impacts soil properties in floodplain soils in the midwestern, USA
9. Soil Drainage as an Active Agent of Recent Soil Evolution: A Review
10. Experimental Study of the Effect of Controlled Drainage on Soil Water and Nitrogen Balance

• تأثیرات وجود آب بر پروژه
• • تأثیر آب‌های زیرزمینی بر بارگذاری
  • افزایش خطرپذیری گود
  • پدیده آب‌شستگی زیر پی
  • ایجاد پدیده اصطکاک منفی و بالاآمدگی در شمع‌های عمیق
  • اصطکاک منفی
  • بالاآمدگی شمع
• ایجاد اثرات مخرب بر روی عناصر بتنی، فولادی و غیره
• روش‌های کنترل و برخورد با آب
• • پایین آوردن سطح آب برای گودبرداری
  • موارد محاسباتی و طراحی
  • موارد اجرایی
• زهکشی یعنی چه؟
  • تعریف زهکشی
  • زهکشی در ساختمان
  • نقشه زهکشی ساختمان
  • زهکشی ساختمان
  • زهکشی فونداسیون
  • زهکشی زیر فونداسیون
  • زهکشی استخر
  • زهکشی تونل
• عوامل مؤثر بر عملیات زهکشی
  • انواع روش‌های زهکشی خاک
  • انواع روش‌های زهکشی در کف
• روش زهکشی حفر چاه و نقب و پمپاژ آب
  • انواع روش‌های زهکشی در بدنه
  • ایجاد دیوارهای آب‌بند سپر فولادی و یا پرده عایق
  • لوله‌گذاری در بدنه
• بررسی عملیات زهکشی در یک پروژه واقعی
  • معرفی پروژه
  • روش‌های زهکشی استفاده‌شده در پروژه
  • زهکشی محوطه و زمین بالادست پروژه
  • لوله‌گذاری در دیوارهای گود
  • کنترل و هدایت تراوش‌ آب‌های اطراف گود با استفاده روش زهکشی فرانسوی
  • حفر چاه و ایجاد نقب به‌منظور کنترل سطح ایستابی زیر پروژه
  • عایق‌کاری کف
• پرسش و پاسخ
• جمع‌بندی
• منابع

• ثبت شده در
  وزارت ارشاد
• دانلود سریع
  پس از پرداخت
• ضمانت ارسال
  بروزترین نسخه کتاب