انواع زهکش ها
انواع زهکش ها:معرفی و شرح کامل و مقایسه فنی بین زهکش ها.
مدت زمان مطالعه:7 دقیقه.
الف)مقدمه:(انواع زهکش ها)
زهکشها از مهمترین عناصر مدیریت آب در پروژههای ساختمانی، عمرانی و محیطی هستند و با هدف جمعآوری، کنترل و هدایت آبهای سطحی و زیرسطحی بهکار میروند.
انتخاب نوع زهکش به شرایط خاک، میزان رطوبت، شیب زمین، کاربری سایت و نوع سازه بستگی دارد. هر نوع زهکش عملکرد، ظرفیت، هزینه و دامنه کاربرد متفاوتی دارد، اما هدف مشترک آنها کاهش فشار هیدرواستاتیک، جلوگیری از فرسایش، افزایش پایداری و حفظ عمر سازه و زمین است.
الف)زهکش هاي صفحه اي(Geodrains sheet)(انواع زهکش ها)
زهکشهای صفحهای که با نامهای «زهکش نواری» (Strip Drain) یا «جئوکامپوزیت زهکش» (Drainage Geocomposite) نیز شناخته میشوند.دستهای از مصالح ژئوسنتتیک هستند که برای جمعآوری و انتقال آب از لایههای زیرسطحی خاک طراحی شدهاند. این محصولات مهندسی شده، جایگزینی کارآمد برای روشهای سنتی زهکشی مانند لایههای شنی و لولههای سوراخدار محسوب میشوند.
ساختار این زهکشها از دو جزء اصلی تشکیل شده است.یک هسته پلاستیکی با شیارهای مشخص که مسیر عبور آب را فراهم میکند و یک پوشش ژئوتکستایل که از ورود ذرات ریز خاک به داخل هسته جلوگیری کرده و عملکرد فیلتراسیون را انجام میدهد.
این طراحی هوشمندانه به زهکش اجازه میدهد ضمن حفظ ظرفیت زهکشی بالا، در برابر گرفتگی (Clogging) نیز مقاومت کند.
پ)کاربردهای زهکش هاي صفحه اي
- جهت زهکشي فونداسيون
- جداره گودهاي ساختماني.
- جداره تونل ها.
- زهکشي لندفيل ها.
- جمع آوري و مديريت آب هاي سطحي.
- زهکشي فضاهاي سبز و زمين هاي ورزشي.
- زهکشي روسازي راه و راه آهن.
پ)انواع مختلف زهکش هاي صفحه اي
انواع زهکش هاي صفحه اي در انواع مختلفي از قبيل:
- ژئوکامپوزيت ژئونت(Geonet).
- ژئوکامپوزيت دیمپل شیت(Dimple sheet).
- دیمپل شیت(Dimple sheet).
- زهکش های سه بعدی(CVF).
- زهکش های عمودی PVD.
در زیر به شرح کامل انواع زهکش می پردازیم:
1.ژئوکامپوزیت ژئونت-Geocomposites Geonets
این محصول یکی از محصولات ژئوسنتتیکی است که برای زهکشی و انتقال سریع آب در میان لایههای خاک، بتن یا سازه بهکار میرود.
معمولاً از پلیاتیلن با چگالی بالا (HDPE) ساخته شده و دارای ساختاری توریماننداست که مسیر جریان آب را ایجاد میکند. این محصول بهتنهایی یا همراه با ژئوتکستایل بهصورت ژئوکامپوزیت استفاده میشود.
الف)کاربردهای اصلی زهکش ژئوکامپوزیت ژئونت یا راکشیلد
- دیوار حائل و گودبرداری.
- فونداسیون و زیرزمین ساختمان.
- تونلها و سازههای زیرزمینی.
- روفگاردن و محوطهسازی.
- محلهای دفن زباله (لندفیل).
- پشت ژئوممبران مخازن و استخرها.
ب)مزایا زهکش ژئوکامپوزیت ژئونت یا راکشیلد
- ظرفیت زهکشی بالا و دائمی.
- جایگزین سبک و اقتصادی شن و فیلتر سنتی.
- مقاومت شیمیایی و زیستمحیطی.
- نصب سریع و وزن کم.
- کاهش فشار آب و افزایش پایداری سازه.
2.ژئوکامپوزیت زهکش(Geocomposites Dimple sheet)
ژئوکامپوریت های زهکش از کنار هم قراردادن انواع ژئونت، ژئودرین ، شبکه 3 بعدی زهکش و ژئوممبران زهکش (با قابلیت زهکشی) و ژئوتکستایل (با قابلیت فیلتراسیون) بر روی يک یا هر دو سمت زهکش بوجود می آیند.
ترکيب لايه زهکش که عموما دارای قابلیت زهکشی و ظرفیت بالای توزیع بار هستند با ژئوتکستایل ها که فیلتراسیون را به خوبی انجام می دهند.سیستم فیلتراسیون و زهکشي منسجم با امکان استفاده و نصب سریع و آسان را بوجود می آورد.
امکان انتخاب از گستره وسیع ژئوکامپوزیت ها، با مد نظر قراردادن ویژگی های خاص هر یک، به طراح اجازه می دهد تا طبق الزامات و نیازهای هر پروژه، گزینه مناسبی را برگزیند.
علاوه برمقاومت در برابر کشش، ژئوکامپوزیتها توانایی مقاومت بالا دربرابر تنش های فشاری را نیز دارند. همچنین قابلیت هدایت گازها و مایعات را در جهات مختلف با حداقل شیب ممکن دارا هستند.
ژئوکامپوزیتها جایگزین مناسبی برای مصالح زهکش سنتی هستند.برخلاف مصالح زهکش سنتی که فقط در یک شیب خاص دارای پایداری هستند، از ژئوکامپوزیتها در هر شیبی می توان استفاده نمود.
با توجه به خصوصيات وشرايط تکنولوژيکی ساخت آن ها، در مقابل گسيختگی نیز مقاومت مناسبی از خود نشان می دهند.
3.ژئوممبرین شانه تخم مرغی(Dimple Sheet)(انواع زهکش ها)
دیمپل شیت ورق پلیمری برجستهدار است که برای زهکشی، محافظت و هدایت آب در سازهها استفاده میشود. این ورق معمولاً از پلیاتیلن سنگین (HDPE) یا پلیپروپیلن (PP) تولید شده و دارای برجستگیهایی (Dimple) با ارتفاع و آرایش مشخص است که ایجاد فضای خالی و مسیر جریان آب میکنند.
الف)کاربردهای اصلی دیمپل شیت
- زهکشی دیوارهای حائل، زیرزمین و فونداسیون.
- محافظت مکانیکی از عایقهای زیرسطحی (مثل ژئوممبران یا ایزوگام).
- زهکشی پشت بام سبز (روفگاردن).
- ساماندهی آبهای سطحی زیر سازهها و کفسازیها.
- کنترل رطوبت در تونلها، پارکینگها و سازههای مدفون.
ب)مزایا دیمپل شیت(انواع زهکش ها)
- مقاومت بالا در برابر فشار خاک و ضربه.
- ایجاد مسیر دائمی انتقال آب و جلوگیری از تجمع آن.
- افزایش عمر عایقهای رطوبتی.
- نصب سریع و اقتصادی.
- دوام طولانی و مقاومت شیمیایی.
4.زهکش سه بعدی-CVF(انواع زهکش ها)
زهکشی سهبعدی (Three-Dimensional Drainage System / 3D Geocomposite Drainage) سلول هاي مدولار از جنس پلی پروپیلن هستند.
نوعی سیستم نوین زهکشی بر پایهی ژئوسنتتیکهاست که از هسته مشبک سهبعدی پلیاتیلنی تشکیل میشود. این ساختار فضایی، کانالهای پیوستهای برای عبور و انتقال آب ایجاد میکند و در عین حال از ورود ذرات خاک جلوگیری مینماید.
الف)ویژگیها و مزایازهکشی سهبعدی
- ظرفیت بالای هدایت و تخلیه آب در فشارهای زیاد.
- وزن کم و نصب سریعتر نسبت به زهکش شنی یا سنگی.
- کاهش هزینههای حملونقل و اجرا.
- مقاومت فشاری، شیمیایی و زیستمحیطی بالا.
- جلوگیری از گرفتگی بهدلیل وجود لایه فیلتری.
ب)کاربردهای زهکشی سهبعدی
- زهکشی فونداسیون و دیوارهای حائل.
- پشت دیوار تونلها، مترو و سازههای زیرزمینی.
- بام سبز (روفگاردن) و محوطهسازی.
- سد، کانال، حوضچه و طرحهای آب و فاضلاب.
- محلهای دفن پسماند و لندفیلها.
- جادهسازی، خطوط راهآهن و خاکهای سست.
5.زهکش عمودی PVD(انواع زهکش ها)
زهکش عمودی PVD که در اصطلاح عامیانه مهندسی به آن زهکش عموی نیز گفته میشود.(برگرفته از حروف اختصاری Prefabricated Vertical Drain)، یک نوار پلاستیکی مهندسی شده است که درون زمین نصب میشود تا مسیر خروج آب از منافذ خاک را کوتاه کند.
الف)کاربرد زهکش عمودی PVD
- کاربرد افقی برای دیوارهای حائل.
- شالودههای زیرزمینی و بامهای مسطح.
- برای تسریع تحکیم خاکهای نرم و اشباع در پروژههای راهسازی، فرودگاهها و مخازن صنعتی.
ب)مزایای استفاده اززهکش عمودی PVD
- نصب سریع و آسان.
- وزن کم.
- ضخامت ناچیز (معمولاً ۳ تا ۷ میلیمتر).
- هزینه حمل و نقل کمتر.
- کیفیت کنترل شده کارخانهای و در نهایت.
- کاهش چشمگیر زمان اجرای پروژههای عمرانی.
-جمع بندی:(انواع زهکش ها)
بسته به شرایط خاک، میزان آب، کاربری پروژه و محدودیتهای اجرایی، میتوان ازانواع ژهکش های صفحه ای مانند ژئونت یاژئوکامپوزیت راکشیلد، دیمپل شیت و ژئوتکستایل استفاده کرد.
هر سیستم مزایا، ظرفیت انتقال آب و هزینه متفاوتی دارد؛ اما هدف همه آنها جمعآوری، هدایت و دفع کنترلشده آب برای جلوگیری از فرسایش، نشست، نفوذ رطوبت و کاهش فشار هیدرواستاتیک است.
در نتیجه، انتخاب بهترین نوع زهکش زمانی ممکن است که آزمایش خاک، توپوگرافی، سطح آب زیرزمینی، حجم روانآب و نوع سازه بررسی شود. ترکیب چند روش بهویژه زهکشهای ژئوسنتتیکی با روشهای سنتی، معمولاً اقتصادیترین و پایدارترین راهکار محسوب میشود.