چرا وجود آب بر گودبرداری تأثیر می‌گذارد؟

چرا وجود آب بر گودبرداری تاثیر می‌گذارد؟

در گودبرداری‌ها همواره باید احتمال ورود آب به خاک‌های دیواره‌های گودبرداری در حین اجرای کار را در نظر داشت و اقدامات لازم برای مقابله با خطرات احتمالی ناشی از این امر را انجام داد. آب به ویژه می‌تواند موجب کاهش مقاومت خاک‌های رسی، لایها و خاک‌های شندار شود. در صورتی که گود فاقد سازه نگهبان مناسب و متناسب با شرایط کار باشد احتمال ریزش ناگهانی گود بدون اخطار قبلی بسیار زیاد خواهد بود. آب می‌تواند ناشی از آب‌های سطحی، شکستگی یا نشتی لوله‌های آب و فاضلاب، نشتی آب چاه‌های آب و فاضلاب یا ریزش دیواره چاه‌ها و نیز ناشی از بارش‌های شدید باشد. پیش از انجام گودبرداری (پایدارسازی گود) باید مسیرهای مناسبی را برای هدایت آب‌های سطحی به خارج گود انجام داد.
در کشور ما سطح آب زیرزمینی در اکثر شهرها و در بیشتر پروژه‌های گودبرداری پایین است. با این وجود میتوان گفت که در بسیاری از گودبرداری‌های امکان حضور آب در محدوده کار همواره یا در مقاطعی از زمان وجود دارد. آب در صورت وجود تاثیر مهمی بر روی گودبرداری و سازه نگهبان خواهد داشت. منشأ این آب‌ها می‌تواند رطوبت موجود در خاک، بارندگی، آب‌های زیرزمینی، آب‌های جاری سطحی و نظایر آنها باشد. وجود آب در برخی از خاک‌ها ممکن است موجب لغزش یا سیلان یا جاری شدن سیلابی آنها شود. همچنین در گودبردارها باید امکان وقوع سیلاب را نیز مدنظر قرار داد.
وجود آب موجب آن می‌شود که مشخصات و پارامترهای مشخصه فیزیکی و مکانیکی خاک تغییر بیابد و لازم است این موضوع در محاسبات در نظر گرفته شود ولی از آنجاکه در صورت برخورد با آب، عملیات گودبرداری (پایدارسازی گود) را به صورت مرحله به مرحله انجام می‌دهیم و نیز در جداره گود از الوار و نظایر آن استفاده میکنیم، لذا در بسیاری از مواقع می‌توانیم خاک را زهکشی شده فرض کرده و فشار هیدرواستاتیکی ناشی از تراوش آب را در نظر نگیریم. با این حال باید توجه داشت که بحث شستگی جداره همواره مطرح است. به هر حال در این شرایط لازم است از روش‌های زهکشی مناسب از جمله حفر چاهک‌های زهکشی برای جمع آوری و تخلیه سریع آب محیط کار استفاده کرد.

دور کردن آب از محل گودبرداری

ایمنی دیواره گودبرداریها بستگی بسیار زیادی به روشهای کنترل و هدایت آبهای سطحی یا زیرسطحی به خارج از محوطه گودبرداری دارد. در صورت امکان باید با استفاده از روشهای زهکشی مناسب آب‌ها را از محوطه سطح و دیواره محل گودبرداری دور کرد. زهکش‌های اجرا شده را باید به صورت مداوم بررسی و کنترل کرده و از صحت عملکرد آنها اطمینان حاصل کرد.
همچنین باید دیواره‌های محل گودبرداری را به طور مستمر از نظر خیس شدن ناشی از آب، که قبلاً وجود نداشته است دقیقاً بررسی کرد. این آب‌ها می‌توانند ناشی از چشمه‌های فصلی، تغییرات تراز آب چاه‌های آب یا فاضلاب، سکشته شدن لوله‌های آب یا فاضلاب به هر علت، نشتی یا فروریزش دیواره‌های چاه‌های آب یا فاضلاب و سایر موارد نظیر باشد.
خیس شدن موضعی دیواره گود ممکن است از جمله استفاده از سازه‌های نگهبان موضعی را ضروری سازد.

زهکشی خاک در عملیات گودبرداری

در اغلب گودبرداریها، ایمنی جدارههای گودها و نیز ایمنی خاکریزها، به چگونگی کنترل آبهای سطحی و زیر سطحی بستگی دارد.
یکی از روشهای متداول کنترل آبهای سطحی این است که به موازات دیواره گود و در فاصله ایمنی از آن، زهکش‌های آببند را اجرا میکنند. تیم زهکش‌ها آبهای سطحی محدود گودبرداری را جمعآوری کرده و به نقاط دور از محدود گودبرداری هدایت میکنند. همچنین ممکن است در داخل خود گودها یا ترانشه‌ها نیز به زهکشی نیاز باشد.
زهکشی آب‌های زیرزمینی معمولاً هنگامی صورت می‌گیرد که این آبها موجب ایجاد خطر یا خسارت شوند. از جمله روش‌های زهکشی و جمع‌آوری آبهای زیرزمینی و خروج آنها از محدوده کار عبارتند از: ایجاد زهکش‌های زیرزمینی، حفره چاه‌های زهکش و استفاده از پمپ‌های کفکش و لجنکش. با استفاده از این روشها می‌توان جلو ورود آب‌های زیرزمینی به محدود گودبرداری را گرفته و آب‌های مزبور را خارج از محدوده گودبرداری هدایت کرد.
جلوگیری از ورود آب‌های سطحی به محدوده گودبرداری از جمله اقدامات مهمی است که در عملیات گودبرداری می‌باید مدنظر قرار گیرد.
از جمله روش‌های متداول در این خصوص عبارتند از: زهکش‌های عمود بر شیب و زهکش‌های فرانسوی.
در زهکش‌های عمود برشیب، دیواری از مصالح متخلخل را در راستای عمود بر جهت شیب اجرا می‌کنند.
در زهکش‌های فرانسوی، که زهکش‌های سنگچین یا خشکه‌چین نیز نامیده میشوند، از لوله‌های سوارخداری استفاده میکنند که در داخل دیواره زهکش قرار داده شده و دور آن را با مصالح سنگی زهکشی پوشانیدها‌ند. آب جمع‌آوری شده در محیط به داخل این لوله وارد شده و از آن طریق به خارج از محیط هدایت میشود. لولههای سوراخدار، در کمتر از نیمی از سطح جداره خود دارای سوراخ هستند و نیم دیگر جداره آنها بدون سوراخ است. لوله‌ها را به گونه‌ای در داخل دیواره زهکش کار میگذارند که سوراخهای آن رو به بالا قرار گیرد.
مطابق مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (پی و پی سازه) ویرایش 1392، اگر احداث پی در زیر سطح آب صورت می‌گیرد، آنگاه لازم است زهکشی بر اساس موارد زیر انجام شود:

1- نشست ساختمان‌ها و زمین‌های اطراف گود بر اثر آبکشی تخمین زده شود.
2- دبی پمپاژ مورد نیاز تخمین زده شده و تجهیزات لازم برای پمپاژ فراهم باشد.
3- روش مناسب برای گودبرداری و کنترل به کار رود.

این روش به ویژه در خاک‌های ماسه‌ای بسیار مناسب است. در هنگام حفر چاه و نیز در هنگام بهره‌برداری از آن، به ویژه در خا‌ک‌های ماسه‌ای و یا در سایر خا‌ک‌های ریزشی باید ضوابط فنی مربوطه را دقیقاً رعایت کرد. در خاک‌های رسی، میزان جریان آب در چاه‌های زهکش معمولاً برای پایین آوردن سطح آب در محدوده ترانشه کافی نیست.‌ به طور کلی در هنگام انجام عملیات گودبرداری و نیز پس از آن باید گود را از نظر ورود آب‌های ناشی از چشمه‌ها و سایر منابع آب زیرزمینی به دقت بررسی کرد. برای حل مشکلات ناشی از جمع شدن آب به میزان کم در کف گود در صورتی که موجب بروز مشکل در دیواره گود نشود، می‌توان آن را در یک یا چند چاله در کف گود جمع کرده و سپس با پمپ کفکش خارج کرد.

منبع: فصل پانزدهم (تاثیر آب بر گودبرداری) مؤلف: دکتر حمیدرضا اشرفی، ویرایش دوم 1395