بلندمرتبه سازي معمولاً نیازمند اجراي زیرزمین های عمیق جهت تأمین فضاي پارکینگ است. از این رو ساختمان هاي بلندمرتبه معمولاً با گودبرداري هاي عمیق احداث می شوند. این نوع سازه های بلند مرتبه با تعداد طبقات منفی و گودبرداری های عمیق، تونلها و سازه های دفنی، عموماً به دلیل برخورد با سفره های آب موضعی و زیرزمینی و مجاورت با خاکهای بعضاً نیمه اشباع و اشباع و یا شرایط شیمیایی مهاجم، همواره در معرض آسیبهای جدی ناشی از تراوش آب به داخل سازه، نشست و تخریب فونداسیون ها و اسکلت سازه، خوردگی فولاد و بتن در اثر وجود سولفات یا کلر و حتی پدیده کربناسیون، قرار دارند.
تراوش آب از کف یا بدنه سازه هاي زیرزمینی از جمله مشکلاتی است که در صورت عدم پیشگیري از آن ها مشکلات و خسارات جدي و جبران ناپذیري در ساختمان ها بوجود آورده و باعث اخلال در بهره‌برداری می گردد.در تصاویر می توان مشکلات ناشی از ورود آب به داخل سازه را مشاهده نمود.
در چنین شرایطی طراحی و اجرا سیستم های زهکشی و ایزولاسیون و آب بندی این نوع از سازه ها و گودهای ساختمانی، توسط آیین‌نامه های مطرح دنیا توصیه گردیده است.
امروزه آیین‌نامه های متعددی در خصوص سیستم های زهکشی و آببندی سازه های زیرزمینی بر اساس شرایط هیدرولوژیک منطقهای کشورهای مختلف ارائه گردیده که ازجمله آنها می‌توان به آیین‌نامه BS 8102 کشور انگلستان،UFC3220o5 ایالات‌متحده آمریکا و فصل پنجم ZTV ING آلمان اشاره کرد.
بر طبق آیین نامه های معتبر بین‌المللی مانند آیین‌نامه BS 8102 پارامترهایی ذیل از عوامل مهم در طراحی سیستم زهکشی و انتخاب روش مناسب آببندی می‌باشد:
- نوع و کاربری سازه زیرزمینی
- مدت‌زمان بهره‌برداری
- دبی آب ورودی به گود
- برخورد با سفره آب موضعی و یا سفره آب زیرزمینی
- سطح آب زیرزمینی
- جنس خاک و ضرایب نفوذپذیری آن
برای شروع طراحی سیستم زهکشی و آببندی یک سازه زیرزمینی در ابتدا باید به سؤالات ذیل پاسخ داده شود:
- آیا سازه موردنظر برای فشار هیدرواستاتیک آب طراحی شده است؟
- آیا کنترل ترک‌های سازه‌ای در برابر فشار آب انجام شده است؟
در صورت عدم در نظر گرفتن فشار هیدرواستاتیک آب در طراحی یک سازه زیرزمینی، شرط لازم جهت کاهش و حذف فشار هیدرواستاتیک آب از پشت سازه، طراحی سیستم زهکش دائمی می باشد.
انواع روش‌های آببندی سازه‌های زیرزمینی بر اساس آیین‌نامه BS8102:
.
1. روش آببند غشائی با محصولات ژئوسنتتیک
در این روش با استفاده از لایه‌های آببند غشائی (مانند ژئوممبران ها، جی سی ال (GCL)) می توان یک پرده آب بند بین سازه و محیط پیرامون آن به وجود آورد. در روش آب بندی غشایی، برآورد ضخامت لایه بر اساس فشار هیدرواستاتیک آب از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
به منظور آب بندی غشایی سازه های زیرزمینی، می توان از انواع محصولات ژئوسنتتیک با عملکرد های مشخص به شرح ذیل استفاده نمود:
- ورق های ژئوممبران با خاصیت آببندی با ضخامت های مختلف نظیر PVC/ VLDPE / HDPE/ LLDPE
- ورق جی سی ال بنتونیتی(GCL) با خاصیت آببندی
- ورق دیمپلد شیت شانه تخم مرغی (Dimpled sheet) با خاصیت زهکشی و هدایت آب
- ژئوتکستایل ها با خاصیت زهکشی و هدایت آب و محافظ ژئوممبران
بر همین اساس و با توجه به ویژگی‌ها و شرایط خاص هر پروژه، می توان از یک محصول و یا تلفیق انواع محصولات ژئوسنتتیک با عملکردهای مشخص، جهت آببندی و زهکشی دیواره های گود و سازه های زیرزمینی بهره برد.
2. روش آببندی المان سازه‌ای (بتن های نفوذ ناپذیر و آببند)
جهت اجرای سازه‌های زیرزمینی و انجام گودبرداری، می توان از روش‌های پایدارسازی گوناگونی استفاده نمود . این روش ها از دیدگاه آببندی به دو دسته کلی پایدارسازی های با قابلیت آببندی (دیواردیافراگمی آببند، شیت پایل ها و …) و پایدارسازی با غیر قابلیت آببندی (میخ کوبی، شمع کوبی و …) تقسیم می شوند.
در روش های مبتنی بر پایدارسازی غیر آببند با فرض وجود تراز ایستابی، لازم است سازه اصلی(فونداسیون و دیوار حائل) به‌صورت آببند اجرا گردد.
طراحی و اجرا بتن آببند (نفوذناپذیر) در فونداسیون و دیوار حائل یک سازه نیز یکی از روش‌های آببندی سازه‌های زیرزمینی به شمار می‌رود.
متأسفانه این تفکر که تنها با بهره‌گیری از یک نوع ماده افزودنی خاص امکان آببند سازی سازه وجود دارد کاملاً غلط است.
همواره در تهیه و اجرا بتن آببند و نفوذ ناپذیر، تهیه بتن با کیفیت بالا و دانه بندی مناسب در درجه اول اهمیت قرارداشته است.
از عوامل تاثیر گذار بر کیفیت بتن می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
- کنترل و کاهش نسبت آب به سیمان (W/C)
- تهیه طرح اختلاط مناسب بتن
- استفاده از مصالح با دانه بندی پیوسته و درصد فیلر مطلوب
- کنترل اسلامپ کارایی بتن
- استفاده از سیمان باکیفیت مطلوب
در اجرای بتن آببند و نفوذ ناپذیر، استفاده از انواع مواد افزودنی مناسب در بتن می تواند منجر به کاهش منافذ مویینه و ترک های بتن و مسدود و بلوکه کردن این منافذ گردد. از انواع مواد افزودنی مورد استفاده در بتن های آب بند می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
لازم به ذکر است که کنترل و نظارت دقیق بر فرآیند تولید بتن و افزودن مواد افزودنی به بتن در محل بچینگ و کارگاه و انجام کنترل های لازمه و اخذ نمونه جهت کنترل پارامترهای مقاومتی و نفوذپذیری بتن و …، در اجرای بتن آببند بسیار تاثیرگذار می باشد.
لازم به ذکر است که به منظور آببندی کامل سازه، نصب صحیح و اصولی واتراستاپ ها و شلنگ تزریق در درزهای اجرایی، طراحی مناسب قطع بتن ها، کنترل های لازم در آرماتور بندی و قالب بندی، انتخاب روش بتن ریزی مناسب به منظور جلوگیری از درز سرد و … حائز اهمیت می باشد.
شرکت سورنا ژئو پی با بررسی اطلاعات کامل سازه ای و ژئوتکنیکی منطقه ساختگاه پروژه که در قالب پرسش‌نامه های تخصصی تدوین شده، اقدام به ارائه طرح‌های اجرائی ممکن، مقایسه فنی – مالی و دستورالعمل‌های فنی – اجرائی نموده که با مشخص نمودن میزان ریسک‌پذیری به کارفرمایان محترم حق انتخاب داده می‌شود.
