تهدیدهای احتمالی ناشی از ورود آب های زیر زمینی و فاضلاب ها در گود های ساختمانی عبارتند از:

1. ظرفیت باربری خاک زیر فونداسیون را کاهش میدهد.
2. باعث نشست و تخریب فونداسیون ها می گردد.
3. باعث آسیب به سازه میگردد.
4. منجر به تخریب پیشانی خاکی گود می شود
5. منجر به افزایش زمان و هزینه در پروژه می شود

زهکشی

زهکشی در لغت به معنی خشکاندن آب زمین می باشد. در مکان هایی که دارای سطح ایستایی بالای هستند، باید آب را با انجام یکسری کارهایی از آن مکان دور کنیم تا بعد از ساختن ساختمان از نفوذ و وارد شدن آب و رطوبت به ساختمان و صدمات ناشی از آن جلوگیری کنیم. هدایت و دور کردن آب را اصطلاحا زهکشی می گویند.

سطح ایستایی کجاست؟

سطحی است که درآنجا آب به طور طبیعی در زیرزمین وجود دارد و این سطح با تغییرات فصلی و بارندگی تغییر می کند. به طور کلی هدف از زهکشی آن است که سطح ایستایی کاهش پیدا کند و همچنین؛

۱. استحکام خاک افزایش یابد.

۲. از سیلاب های سطحی جلوگیری شود.

۳. از رطوبت در کنار ساختمان ها کاسته شود.

در هنگام گود برداری هر گاه مشکل ورود آب به محدوده ساختمان را داشتیم که ناشی از:

• ورود آب های زیر زمینی
• آبهای زیر سطح
• (کاریز ها قنات ها) قنات های قدیمی
• نَشت آب فاضلاب از چاه جذبی فاضلاب ساختمان همسایگان به ساختمان اصلی می باشد

بهترین روش دفع این آب ها اجرای سیستم زهکشی می باشد.

مراحل عملیات تخلیه آب‌های سطحی

• ‌عملیات تخلیه آب‌های سطحی باید طبق برنامه آماده و به مورد اجرا گذاشته شود‌.‌ مراقبت‌های مستمر و کافی برای انحراف جریان آب‌های ناشی از بارندگی، سیل، ذوب یخ و برف جهت حفاظت عملیات ساختمانی در حین اجرای کار و همچنین پس از پایان قطعی کارها به عمل آید.
• ‌برای آنکه تخلیه آب‌ها رضایت بخش باشد، باید با شیب بندی و تسطیح از تجمع آب باران یا آب‌های جاری در منطقه مورد عملیات جلوگیری به عمل آید. در اراضی شیبدار باید قبل از شروع عملیات خاکی ترتیب تخلیه و انحراف آب‌ها به منظور پیشگیری از فرسایش، تخریب و آسیب دیدگی ابنیه فنی راه، خاکریزی‌ها و شیب شیروانی‌ها داده شود.
• در حین اجرای عملیات ساختمانی، باید همواره مراقبت خاص به عمل آید تا به کانال‌ها و آبروهای موجود هیچ گونه آسیبی وارد نشود. آبروها و نهرها و سایر ابنیه زهکشی و تخلیه آبها که حین یا بعد از اتمام عملیات ساختمانی به عنوان کانال‌های تخلیه آب مورد استفاده واقع خواهند شد، باید همواره پاک و تمیز نگه داشته شوند تا مانع عبور جریان آب نباشند.‌ قبل از احداث این گونه آبروها و نهرها نیز باید تسهیلات کافی جهت ورود و خروج آزاد آب تأمین شود.
• جهت حفاظت کارهای تکمیل شده و جلوگیری از خسارت ناشی از آب باید همواره وسایل و امکانات کافی برای تخلیه آب‌ها‌ یا انحراف جریان انهار را پیش‌بینی و در موقع مناسب سریعاً آنها را مورد استفاده قرار داد.
• خسارات وارده به کارها در اثر نفوذ آب و به دلیل عدم انجام عملیات کافی برای تخلیه آب‌های سطحی، باید به هزینه پیمانکار اصلاح شود.

همواره وجود آب ‎هاي سطحی و زیر زمینی در بستر سازه ها امري ناخوشایند و نگران کننده بوده است و از عوامل اصلی نشست فونداسیون‎ ها و تخریب پی ساختمان ‎ها و  اسکلت سازه، به حساب آمده است. تراوش آب از کف یا بدنه سازه هاي ساخته شده در زمین هاي آب‎دار از جمله مشکلاتی است که در صورت عدم پیشگیري از آن‎ها مشکلات و خسارات جدي و جبران ناپذیري در ساختمان‎ ها بوجود آورده و  باعث اخلال در بهره برداری می گردد.

در برخورد با مسئله آب، باید آمادگی مواجهه با مشکلات ناشی از ورود آب‎های سطحی، آب‎های راکد، سفره های آب موضعی و آب‌های زیرزمینی به داخل گود، را داشت. لذا توجه به آب‎ هاي زیرزمینی در طراحی و ساخت دیوارهاي نگهبان و اجراي گودبرداري اهمیت فراوانی دارد و در صورت لزوم باید سیستم زهکشی مناسب طراحی و اجرا گردد.

سیستم های زهکشی گودها و سازه های زیر زمینی، با توجه به میزان دبی آب ورودي و شرایط خاص هر پروژه براي کنترل مطلوب جریان آب، طراحی و اجرا می ‎گردد.

تاکنون روش‌ های مختلفی برای کنترل آب در گودبرداری ها و سازه های زیر زمینی ارائه شده است که هر یک برای شرایط خاصی موثر خواهند بود. با این حال معیارهایی برای انتخاب بهترین روش وجود دارد که می‌توان گفت شرایط محیطی پروژه،توپوگرافی منطقه، نفوذپذیری خاک و جنس آن، نوع آب ورودی (فاضلاب یا آب زیر زمینی) مهم‌ترین آن‌ها می‌باشد.

سیستم های زهکشی  مسیر هاي کنترل شده اي براي جریان آب اند که باعث کاهش فشار نشت آب در سد هاي خاکی، دامنه ها، سازه هاي نگاه‎دارنده، راه ها، خاکریزهاي واقع در سطح دامنه ها و تونل‎ها و سرریزها و گودهای ساختمانی می شوند. سیستم های زهکشی در صورتی که با پمپاژ تلفیق شوند میزان نیروهاي بالا زدگی  را بر سازه هایی که در زیر سطح ایستابی قرار گرفته اند، کاهش می دهند. برخی از سیستم های زهکشی در زمان طراحی سازه منظور می شوند، در صورتی که برخی  دیگر پس از پایان احداث سازه و به صورت روشی ترمیمی به کار می آیند.

سیستم های زهکشی گودها و سازه های زیر زمینی بر حسب نوع بهر برداری به دو دسته ذیل تقسیم بندی می شوند:

1. سیستم زهشکی موقت : در این نوع سیستم زهکش، بعد از تمام شدن عملیات گود برداری و احداث سازه، پمپ آب چاه مادر خاموش شده تا آب زیر زمینی به تراز طبیعی خود باز گردد.
2. سیستم زهکشی دائمی :  این نوع سیستم زهکش، در تمام مدت عمر سازه مورد بهره برداری قرار گرفته و عملیات پمپاژ آب از چاه مادر صورت پذیرفته تا سطح آب زیر زمینی در تراز مورد نظر ثابت نگهداشته شود. لذا لازم است عملیات بازبینی و تعمیر و نگهداری سیستم زهکش و پمپ آب به صورت دوره ای صورت پذیرد.

انواع روش های زهکشی ساختمان

۱.  طبیعی

لوله هایی متناسب با گودی ها و دره های طبیعی زمین با اتصالات باز، کار گذاشته می شوند و به زهکش اصلی متصل می شوند. از این روش بیشتر برای زهکشی زمین های کشاورزی استفاده می شود.

۲.  خندقی

زهکش هایی که در یک یا چند طرف یا حتی بعضی مواقع در تمام اطراف ساختمان کار گذاشته می شوند و جریان آب زیرزمینی را قطع و به زهکش اصلی می رسانند.

۳.  جناقی

لوله های فرعی با پیروی از شیب زمین، تحت زاویه ی معینی به زهکش اصلی متصل می شوند. طول زهکش های فرعی نباید از ۳۰ متر بیشتر شود.

۴.  بادبزنی

در این روش زهکش های فرعی به شکل بادبزن در اطراف ساختمان، به زهکش اصلی متصل می شوند اجرای روش زهکش بادبزنی به دلیل دشوار بودن اتصال تمام زهکش های فرعی در یک نقطه به زهکش اصلی تا حدودی مشکل است.

۵.  شبکه ای

در روش شبکه ای، زهکشی های فرعی و اصلی به صورت یک شبکه ی مستطیلی منظم کار گذاشته می شوند. در این روش زهکشی های فرعی به یک طرف زهکشی اصلی متصل می شوند.

نحوه ی اجرای زهکشی

بسیاری از ساختمان ها در محل مطلوب ساخته نمی شوند و بنابراین باید با زهکشی مناسب، آب اضافی را از محل ساختمان دور کنیم. برای دور کردن آب معمولا از لوله های متخلخل سفالی (تنبوشه) و یا لوله های سیمانی استفاده می کنند.

برای این منظور کانال هایی در زمین حفر می کنند که ارتفاع آنها بستگی به نوع خاک دارد که ارتفاع کانال برای خاک های سنگین حدود ۶۰ تا ۹۰ سانتی متر و برای خاک های سبک حدود ۹۰ تا ۱۲۰ سانتی متر می باشد.

قطر داخلی لوله ها برای زهکشی فرعی حدود ۶.۵ تا ۷.۵ سانتی متر و برای زهکشی های اصلی حدود ۷.۵ تا ۱۰ سانتی متر می باشد.

لوله ها را در کف کانال به صورت خشکه به یکدیگر متصل می کنند و این لوله ها آب را از طریق جداره ی خود جذب می کنند و بدین ترتیب مانع عبور ذرات ریز خاک یا لجن می شوند. روی لوله ها قلوه سنگ درشت می ریزند و به ترتیب از پایین به بالا قلوه سنگ ریزتر می شوند، تا به صورت فیلتر عمل کنند و در نهایت هم زهکشی اصلی به رودخانه، نهر و یا فاضلاب سطحی ختم می شود.

در پروژه های بزرگ، برای جلوگیری از مسدود شدن سیستم زهکشی توسط گل و لای، حوضچه های رسوب گذاری را می سازند. لوله های ورودی و خروجی این حوضچه ها را نسبت به کف بالاتر نصب می کنند و در مواقعی که جریان آب زهکش ها قطع شود. قسمتی از گل و لای در کف حوضچه ته نشین می شود. گل و لای ته نشین شده باید در فواصل زمانی معین خارج شود.

دلایل اجرای زهکشی در گودهای ساختمانی

۱.  زیاد شدن ظرفیت باربری خاک زیر فونداسیون

۲.  کاهش هزینه ها و زمان در پایدارسازی و گودبرداری

۳.  رفع خطر احتمالی ناشی از وارد شدن آب به بستر گودبرداری

۴.  جلوگیری از وارد شدن صدمه های احتمالی در زمان بهره برداری

انواع سیستم زهکشی ساختمان

۱.  زهکشی عمیق

شامل تعدادی چاه و گالری اتصال دهنده آن‎ها در ترازهای مختلف ارتفاعی و ایستگاه پمپاژ، حفاری شده تا ترازی پایین تر از کف گود و در محیط پیرامونی آن در این سیستم، چندین چاه در اطراف ساختمان و در تراز های پایین تر از کف گود حفاری می شود.

۲.  زهکشی نیمه عمیق

شامل تعدادی چاه و گالری اتصال‎دهنده آن ها و ایستگاه پمپاژ، در این روش چندین چاه، این بار در بستر گود حفاری می شود.

۳.  زهکشی سطحی زیر فونداسیون

این سیستم شامل کانال های زهکشی پر شده با مصالح زهکش مناسب می باشد.پتوی زهکش بستر و ایستگاه پمپاژ و …

سیستم‌های زهکش پیرامونی و عمیق گود های ساختمانی عموماً به دو دسته تقسیم می‎شوند:

الف) سیستم زهکش شامل چاه های عمیق

اگر در اعماق به مراتب پائین‎تر از تراز کف گود به لایه‎ هاي با نفوذپذیري بالا برخورد شود، به گونه‎اي که بوسیله‎ي حفر چاه با انتقال آب از آبخوان موضعی به لایه‎ي آبگذر موجود، بتوان آب موجود در آبخوان موضعی را قبل از ورود به گودبرداري و یا سازه زیر زمینی به لایه‎هاي زیرین انتقال داد، می توان از این سیستم استفاده نمود. با انجام مطالعات ژئوتکنیک و با بررسی شرایط پروژه می‎توان امکان انجام این روش را مورد بررسی قرار داد.

ب) سیستم زهکش شامل چاه و گالری های ارتباط دهنده

اگر در اعماق پائین‎تر از تراز کف گود به لایه  آبگذر مناسبی برخورد نشود و یا به هر دلیلی انجام روش اول مناسب ارزیابی نگردد می توان از این سیستم استفاده نمود.

این روش شامل سه حالت ذیل می باشد:

1. چاه ها و گالری تحتانی (حفر شده در زیر تراز کف گودبرداری)
2. چاه ها و گالری میانی (حفر شده در تراز میانی گودبرداری)
3. چاه ها و گالری تحتانی و میانی به صورت توامان

۶ توصیه مهم درباره ی زهکشی ساختمان

۱.  مصالح زهکشی باید به صورت لایه به لایه ریخته شوند.

۲.  باید دیواره ی چاه های حفر شده با استفاده از کول بتنی مسلح شود و فاصله ی بین کول بتنی با خاک طبیعی با استفاده از مصالح درشت دانه پر شود.

۳٫ برای جلوگیری از ناپایداری در دیواره ی گود و اجرای صحیح زهکشی، باید کانال زهکش در طول حداکثر ۳ متر کنده و با مصالح زهکشی پر شود.

۴. اگر چاله آسانسور یا هر نوع چاله ی دیگری، از کف فونداسیون پایین تر قرار می گیرد باید به مهندس مشاور برای ارائه جزئیات آب بندی اطلاع داده شود.

۵. قبل از شروع عملیات زهکشی، گزارش محلی و همچنین نقشه های اجرایی با دقت بررسی شوند و در صورت وجود ابهام و ایرادی به طراح اطلاع داده شود.

۶. از آنجایی که در روی لایه ی آخر زهکش افقی، بتن مگر اجرا می شود بنابراین برای جلوگیری از نشست بتن مگر باید مصالح زهکش حداقل به ۸۰% تراکم برسد

مراحل انجام زهکشی در زیر فونداسیون:

1. گود برداری
2. برخورد با لایه تراز آب زیر زمینی و کندن چاه موقت جهت جلوگیری از گل شدن سایر نقاط و پمپاژ مستمر به فضای خارج کارگاه
3. ادامه عملیات گودبرداری تارسیدن به تراز زیر فونداسیون و هدایت آب به چاه های کنده شده موقت و خشک کردن کف فونداسیون در معرض هوا و آفتاب
4. انتخاب محل دو یا سه چاه عمیق بصورت میله و کندن انها در گوشه های فونداسیون و خارج از آن بنام پیت و کارگذاری چند شاخه لوله فشار قوی اسپیرال جهت جلوگیری از ریزش بدنه چاه و مسدود شدن آن و کارگذاری کف کش جهت پمپاژ دایم آب از آن و انجام خط کشی جهت هدایت آبهای زیر زمینی به کمک کانالهای محیطی اصلی و فرعی و شیب مناسب در حین کانال کنی به کمک بیل مکانیکی برای هدایت آب از این کانالها به کمک یکسری لوله هایی، از قبل سوراخ کاری شده در بدنه لوله طوری که پیش بینی شمع در زیر فونداسیون جهت جلوگیری از نشست نامتقارن و عدم تداخل لوله ها و شمع ها می گردد

در گودهای ساختمانی به دلایل زیر نیاز به اجرای سیستم های زهکش ضروری می باشد:

۱- رفع خطر های احتمالی ناشی از ورود آب به بستر گود
۲- افزایش ظرفیت باربری خاک زیر فونداسیون
۳- کاهش زمان و هزینه در پایدار سازی و گودبرداری
۴- تامین سطحی خشک و ایده آل جهت اجرای فونداسیون و سازه
۵- جلوگیری از وارد شدن آسیب های احتمالی در زمان بهره برداری

عایق بندی زهکشی گود ساختمانی

یکی از حساس ترین مراحلی که در عایق کاری ساختمان مورد نظر است زهکشی گودهای ساختمانی یا آب بندی گود ساختمانی می باشد. عایق کاری رطوبتی گود به کمک و استفاده از ایزوگام احتیاج به بستر سازی برای اجرای ایزوگام دارد ولی متاسفانه عمر این عایق رطوبتی بسیار پایین است که در بهترین حالت تقریبا ۵ سال بدون ترک می ماند. در دسته محصولات ژئوسنتتیکی که در گود برداری ها در زمینه عایق کاری رطوبتی مورد استفاده قرار می گیرد ورق های پی وی سی و پلی اتیلن که که به آنها ژئوممبران گفته می شود. که به شکل های رولی و با ضخامت  ۱٫۵ تا ۴ میلیمتر در عرض بین یک متر تا دو متر و در برخی موارد بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. ژئوممبران ها بدون چسب و استفاده از جوش حرارتی به هم متصل می شوند و سطحی را ایجاد می کنند که برای آب ورطوبت غیرقابل نفوذ هستند