زهکشی و تخلیه آب
زهکشی و تخلیه آب شامل احداث نهرها، آبروهای باز یا بسته، لوله‌گذاری‌های سطحی و زیرزمینی، مصرف زههای سنگی یا خرده سنگی، انحراف، تنظیم و کنترل جریان آب انهار و رودخانه‌ها و اجرای سایر کارهای تکمیلی، طبق نقشه‌های اجرایی و دستورات دستگاه نظارت است.
انواع زهکشی و تخلیه آب
بطور کلی زهکشی و تخلیه آب به دو طریق زیر انجام می‌شود.
تخلیه آب‌های سطحی
این عملیات شامل انتقال، هدایت و تخلیه آب‌های سطحی ناشی از بارندگی، از پوشش نهایی راه یا آب‌های آزاد جاری از زمین‌های بالادست و مرتفع پیرامون راه است. در این سیستم، آب‌های سطحی را باید به سرعت به خارج از جسم راه هدایت کرد، به طوری که آب فرصت ایستادگی نیابد و با نفوذ به لایه‌های زیرسازی و روسازی به شبکه آب‌های زیرزمینی نپیوندد. تخلیه آب‌های سطحی متعارفاً توسط شیب طولی و عرضی مناسب راه همراه با احداث کانال‌های روباز تأمین می‌شود.
زهکشی آب‌های زیرزمینی
زهکشی عمیق آب‌های زیرزمینی شامل تخلیه آب‌های نفوذی به لایه‌های زیرسازی و روسازی راه است که سه منبع اصلی به شرح زیر است.
- نزولات جوی
- آب‌های زیرزمینی اعم از سطح ایستابی یا سطح آزاد آب جاری
- آب‌های ناشی از حضور چشمه‌های فعال و سطوح تراوش، در زمین‌های بالادست، مجاور و زیرین بدنه راه.
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.
آبروهای جانبی
- آبروهای جانبی راه، برای جمع آوری و تخلیه آب‌های سطحی (و زهکشی‌های عمیق) باید طبق نقشه‌های اجرایی ساخته شود. جهت افزایش ظرفیت تخلیه این آبروها باید کف آبرو را عریض‌تر انتخاب نمود. تراز کف آبروها باید از تراز بستر روسازی راه پایین‌تر باشد تا آب‌های نفوذی به لایه‌های روسازی به آبرو تخلیه شود.
- وقتی که شیب زمین‌های اطراف به طرف بدنه خاکریز راه باشد، آبروهای جانبی باید در پای خاکریز احداث شود. اگر ارتفاع خاکریز کمتر از ۳ متر باشد، آبرو را می‌توان در مجاورت پای خاکریز و کمی دورتر از آن و به عمق حداقل ۳۰ سانتیمتر تعبیه نمود. در خاکریزهای به ارتفاع بیشتر از ۳ متر و جریان شدید آب، آبرو باید از پای خاکریز حداقل ۳ متر فاصله داشته باشد.
- در حالتی که شیب زمین‌های اطراف به طرف بدنه خاکریز راه بوده ولی شیب طولی راه برای تخلیه آب توسط آبروها کافی نباشد، در بالادست راه کانال‌هایی با زاویه مناسب نسبت به محور راه باید احداث شود به نحوی که شیب لازم برای جریان طبیعی آب را تأمین نماید. این کانال‌ها در بالادست با اتصال به یکدیگر رأس مثلثی را تشکیل داده و در انتها آب را به داخل پل‌ها و آبروهای ساخته شده در خاکریز هدایت می‌نماید.
- در صورتی که آبروهای کوهی به تشخیص دستگاه نظارت ضروری باشد این قبیل آبروها باید در بالادست راه طبق نقشه ساخته شود. اگر راه از مقاطعی که شیب عرضی زیاد دارد عبور نماید.
زهکشی و تخلیه آب‌های میانه راه
در آزادراه‌ها و راه‌های با چند خط عبور، با جزیره میانی (میانه) و بدون پوشش آسفالتی یا بتنی، بایستی با مناسب‌ترین روش آب‌های نفوذی ناشی از نزولات جوی در میانه راه،در طول آن را جمع آوری کند. و از طریق آبروها و پل‌های موجود و احداث آبرو طولی که تراز کف آن به اندازه کافی پایین تر از بستر روسازی است، از جسم راه و روسازی دور ککند. در صورتی که احداث جزیره بالاتر از سطح بستر روسازی راه اجتنا‌ب ناپذیر باشد بر حسب مورد، باید برای تخلیه آب، راه حل مناسب انتخاب شود. در موارد تعریض راه موجود با احداث جزیره میانی، مناسب تر آن است که آب‌های سطحی جمع شده در میانه راه، از بخش تعریض شده به خارج تخلیه شود تا نیازی به تخریب و حفاری راه موجود برای ساخت کانال‌های طولی و عرضی زهکشی نباشد.
تخلیه آب‌های سطحی در خاکریزهای بلند
در مناطقی که شدت بارندگی زیاد یا نوع خاک مصرفی در خاکریز از چسبندگی کم برخوردار است یا در مناطق فاقد پوشش گیاهی، برای جلوگیری از آب شستگی و ایجاد شیار در شیروانی راه باید نسبت به اجرای جدول در کنار شانه آسفالتی و در حاشیه راه و آبرو بتنی عرضی روی شیروانی راه، متناسب با سرعت و مقدار آب، اقدام شود.
جمع آوری آبها
آب‌های جاری در آبروهای جانبی راه و سایر انهار فرعی و اصلی را باید مستقیماً به آبروهای طبیعی یا رودخانه‌ها تخلیه کرد. یا آبروهای اختصاصی برای آنها احداث نمود تا آبها را به خارج از حریم راه منتقل نماید.
رودخانه‌ها و آبروها
پاک کردن، حفاری و تمامی عملیات لازم به منظور تنظیم یا انحراف مسیر آبروها و رودخانه‌ها باید طبق دستور دستگاه نظارت انجام گیرد. در محل‌هایی که دستگاه نظارت تعیین می‌کند، باید از تغییر مسیر یا انحراف کانال‌های موجود آب یا رودخانه‌ها مقاطع عرضی تهیه شود و سپس روی این مقاطع جزئیات عملیات خاکبرداری جهت تغییر جریان آب ترسیم شود. انجام این گونه کارها قبل از تصویب دستگاه نظارت مجاز نیست.
آبروهای لوله‌ای بتنی پیش ساخته
لوله‌های بتنی ساده یا مسلح مورد مصرف در آبروها را می‌توان در کارخانه یا در محل با وسایل ماشینی مخصوص به طور پیش ساخته تهیه نمود. لوله‌ها ممکن است از نوع نر و ماده و یا انواع زبانه و شیار باشند. ولی به هر حال باید با نوع مشخص شده در نقشه‌ها برابری نمایند. بتن لوله‌ها باید از نوع بتن طبقه یک تهیه شود و عیار سیمان لوله‌های بتنی مسلح و غیر مسلح هیچ گاه نباید کمتر از ۳۵۰ کیلوگرم در متر مکعب بتن باشد.
آبروهای تاوه‌ای
آبروهای تاوه‌ای شامل تاوه‌های پیش ساخته مسلح و یا ریخته شده در محل (درجا) است. اندازه این نوع آبروها باید با انداز‌ه‌های مشخص شده در نقشه‌ها برابری نماید. بتن مصرفی در دال‌ها از طبقه یک ولی نوع بتن دیوارها باید در مشخصات خصوصی تصریح شود.
پی کنی آبروها و لوله‌ها
پی کنی آبروها و لوله‌ها باید طبق انداز‌ه‌های تعیین شده در نقشه‌ها و برابر دستور دستگاه نظارت انجام گیرد. پی کنی‌ها باید به عرضی باشد که سهولت کار را فراهم و از لحاظ عملیات ساختمانی مقرون به صرفه باشد. پی کنی در بستر زیرین آبروها و لوله‌ها باید با دقت کامل و منطبق با تراز مشخص شده در نقشه و در خاک بکر و دست نخورده در سراسر طول آبرو، انجام گیرد. در صورتی که تراز قسمت زیرین پایین‌تر از حدود مورد نظر بوده و یا بستر با شیب صحیح شکل نگرفته باشد، باید آن را مصالح بنایی و یا بتن ضعیف اصلاح نمود.
در پی کنی آبروها و لوله‌ها هرگاه لازم باشد و دستگاه نظارت تشخیص دهد، باید اقدام به سپرکوبی، حایل بندی و تلمبه زنی نمود و پس از خاتمه کار این حایل‌ها و پشت بندها را از محل کار خارج کرد. بدون موافقت دستگاه نظارت این حایل‌ها و پشت بندها نباید بعد از پی ریزی در پی‌ها باقی بماند.
نصب لوله‌ها
لوله‌های بتنی باید با خط و شیب صحیح مندرج در نقشه در روی کف آماده شده و بستر هموار و مستحکم، نصب شود. زبانه هر لوله باید در شیار لوله مجاور قرار گیرد و تمامی لوله‌های نصب شده در تمام طول آبرو باید دقیقاً متحدالمرکز باشند. درز بین دو لوله به منظور هدایت آب به داخل لوله باید با مصالح فیلتر روی آن، پر شود. در صورتی که از لوله‌های مشبک استفاده شود، آب‌های جمع آوری شده از طریق داکت‌ها در لوله باید هدایت و دفع شود. درز لوله‌ها را باید با ملات مسدود کرد و سپس اطراف لوله را با مصالح زهکشی پر نمود.
خاکریزی فضای خالی اطراف لوله‌ها و آبروها
پر کردن فضای خالی اطراف لوله‌ها و دیوارهای آبروها باید بعد از پاک کردن کامل درون لوله‌ها و آبروها و طرفین دیوارها از مصالح اضافی در لایه‌هایی به ضخامت حداکثر ۱۵ سانتیمتر با مصالح مناسب یا مصالح منتخب یا مصالح ویژه از نوع زههای سنگی یا خرد هسنگی (مصالح زهکش) پر شوند. لایه‌های خاکریز اولیه روی لوله‌ها باید عاری از سنگ و کلوخه بوده و مصالح روی لوله‌ها پرتاب نشود.
زهکشی عمیق و زیرزمینی
در زهکشی عمیق، تخلیه آب‌های نفوذی به ساختمان راه از طریق احداث زهکشی‌های باز یا بسته با لوله یا بدون لوله‌های زهکشی (سفال سیمانی و سوراخدار) و با یا بدون زمین پارچه‌ها در محل‌هایی که در نقشه‌های اجرایی نشان داده شده انجام می‌گیرد. کنترل سه منبع اصلی آب‌های نفوذی شامل آب‌های سطحی ناشی از نزولات جوی، آب‌های زیرزمینی و آب‌های تراوشی هدف عمده زهکشی عمیق است.
کنترل و تخلیه آب‌های سطحی
- آب‌های سطحی نفوذی به لایه‌های زیرسازی، معمولاً به وسیله مصالح زیراساس با خاصیت زهشکی مناسب و در صورت لزوم با دانه بندی باز باید مهار شده و به آبروهای جانبی راه تخلیه شود.
- برای تسریع عمل تخلیه و جلوگیری از ایستابی، بستر روسازی راه باید کاملاً هموار و مسطح و بدون نقاط فرود و فراز و منطبق با شیب عرضی نقشه‌های اجرایی ساخته شده و شکل یافته باشد. گاهی اوقات با افزودن به شیب عرضی راه نیز می‌توان ظرفیت تخلیه آب را بالا برد.
- برای آنکه آب‌های نفوذی قبل از رسیدن به خاک لایه‌های زیرسازی به آبروهای جانبی تخلیه شود و میزان جذب آنها در این لایه‌ها به حداقل کاهش یابد، بستر روسازی راه را در صورت لزوم پوششی از زیراساس سیمانی و آسفالتی، آسفالت سطحی، نوارهای عریض پیش ساخته قیری، اندود قیری و یا مصالح قابل قبول دیگر غیر قابل نفوذ می‌کنند.
کنترل و تخلیه آب‌های تراوشی
کنترل و تخلیه آب‌های تراوشی به ساختمان راه به روش‌های زیر انجام می‌گیرد.
- اگر افق تراوش کم عمق بوده و در فاصله نیم تا یک متری رویه نهایی راه قرار گرفته باشد روش کار این است که در جهت جریان آب‌های تراوشی و در کنار راه و متصل به آن باید یک نهر عمودی حایل برای زهکشی و تخلیه آبها تا بستر لایه غیر قابل نفوذ حفر کرد و در کف آن لوله‌های زهکشی را قرار داد و روی آن را تا ارتفاع معین با مصالح زهکشی پر نمود.
- چنانچه افق تراوش گسترده و عمیق بوده و فاصله رویه نهایی راه تا لایه غیر قابل نفوذ زیاد باشد، زهکش حایل را تا عمقی باید حفر کرد که بعد از تخلیه آب‌های تراوشی، سطح ایستابی در فاصله حداقل ۱/۲ متری رویه نهایی راه و یا بیشتر از آن تثبیت و نگهداری شود.
- چنانچه فشار جریان آب‌های تراوشی (یا زیرزمینی و یا هر دو) از پایین به بالا زیاد باشد و برای تخلیه این آبها، از مصالح زیراساس و یا اساس با ضریب آبگذرانی مناسب استفاده نشده باشد می‌توان بستر روسازی را در تمام عرض راه توسط یک لایه زهکش به ضخامت حداقل ۱۰ سانتیمتر (در صورت لزوم با دو لایه) ضمن احداث نهر طولی که لوله‌های زهکشی هم در آن نصب شده باشد، از لایه‌های روسازی جدا کرد.
لوله‌های زهکشی زیرزمینی
این لوله‌ها به عنوان عامل انتقال دهنده و خارج کننده آب از سیستم عمل می‌کنند و در انواع مختلف سفالی، فلزی، پلاستیکی، سیمانی و به اشکال مشبک متخلخل، موجدار و ساده ساخته می‌شوند. لوله‌ها باید دارای مقاومت کافی بوده و در شرایط محیطی و شیمیایی محل پروژه از جمله در برابر املاح موجود در خاک و آب، خورندگی و یخبندان از دوام کافی برخوردار باشند.
نگهداری ابنیه زهکشی
بازدید مستمر و تمیز نگهداشتن لوله‌ها، کانال‌های آب، چاه‌ها و انهار باز و بسته و کلیه ابنیه زهکشی تا تحویل موقت به عهده و به هزینه پیمانکار است.
