اجرای دیوار های آب بند، دیافراگمی و شمع های هم پوشان

خلاصه کتاب

منظور از حفاری در دل زمین ایجاد فضائی در توده و ساختار طبیعی زمین است که در ابعاد و مقاطع مختلف و در راستای قائم، مایل و یا افقی صورت گیرد. حفاری ها به منظور های مختلف از جمله اجرای پی های عمیق ساختمانی، پی ها عمیق پل ها، اسکله ها، نیروگاهها و سازه های پراهمیت، احداث سازه های زیر زمینی، اجرای دیوار های آب بند و دیافراگمی، استخراج منابع زیر زمینی و … انجام می پذیرد. از جمله
حفاری های زیر زمینی حفاری هائی می باشند که پس از اجرا جداره ای زیر زمینی ایجاد شده که اهداف مختلفی را تامین می نماید.

انواع جداره های احداثی زیر زمینی بلحاظ نقش عملیاتی (سازه ای، آب بندی و یا توام) و یا نوع جداره (دیواره بتنی مسلح، سپر فلزی، دیواره بتن پلاستیک و …) و محل احداث (سدها، متروها، اسکله ها و…) به انواع مختلفی تقسیم می شوند.  دیوار های آب بند عمدتاً نقش آب بندی و جلوگیری از تراوش را داشته و دیوار های دیافراگمی(غشائی) مسلح نقش سازه ای را دارند.

در بیانی ساده دیوار آب بند عبارتست از جایگزینی مصالح نامناسب و دارای نفوذ پذیری بالا با مصالح انتخاب شده كه شرائط طراحی را برآورده نماید، این دیوار در داخل زمین و به عمقهای متغیر عموماً از 10 تا 120 متر و ضخامتهای 60 تا 120 سانتی متر اجرا می گردد بطوریکه مانند دیواری نفوذ ناپذیر در دل خاك، جلوی نشت آب از لایه های نفوذ پذیر و محلهای دارای پتانسیل نشت را می گیرد (با ضریب نفوذ پذیری K=1*10-6 –1* 10-8)، با این توضیح دیوار آب بند را می توان در دو مرحله كلی برداشتن مصالح نامناسب تا بستر نفوذ ناپذیر یا حفاری (Excavation ) و جایگذاری مصالح انتخاب شده یا بتن ریزی (Concreting ) خلاصه كرد.

دیوارهای آب بند و دیافراگمی در پروژ های متعددی و با اهداف مختلفی از جمله موارد ذیل كاربرد دارد:

- آب بندی پی سدهای خاكی برای كنترل تراوشات از پی یا تکیه گاهها
- آب بندی محدوده دفن زباله ها، مواد شیمیایی برای جلوگیری از آلودگی آبهای زیر زمینی
- حائلهای زیر زمینی به منظور نگه داشتن تراز آب زیر زمینی  در مناطق آبرفتی و تراوا
- جلوگیری از اختلاط آب شور و شیرین در سواحل
- آب بندی محوطه خاكبرداری زیر تراز آب در پروژه های بزرگ از قبیل برجهای كنار سواحل، نیروگاهها، سدهای بتنی و …
- احداث پاركینگهای طبقاتی زیر زمینی
- احداث ایستگاههای زیر زمینی مترو
- دیوار های اسکله ها
- احداث پی تاسیسات و سازه های ساحلی
- دیوارهای نگهدارنده و پایداری شیب ها ( با استفاده از شبكه آرماتور و انكراژ )
- دیوار های دیافراگمی بعنوان سازه های موقت گود برداری و دیوار های سازه ای

با توجه به تنوع جداره های زیر زمینی ( سپر کوبی ها، شمع های هم پوشان، دیوار آب بند و دیوار دیافراگمی) برای اجرای آنها، ماشین آلات مختلفی بکار گرفته می شود که با پیشرفت تکنولوژی امروزه دستگاه های مدرنی در رابطه با اجرای دیواره های زیر زمینی ساخته شده است، این دستگاهها شامل بیل مکانیکی،  کلامشل و هیدرو فرز یا هیدرومیل می شوند که در کتاب به معرفی آنها پرداخته شده است.

یكی از متداول ترین روشهای پر كردن پانلهای حفاری شده دیوار آب بند، استفاده از بتن پلاستیك است. این بتن از آن جهت پلاستیك نامیده می شود كه دارای قابلیت شكل پذیری و پلاستیسیته بالایی است. فاكتور اصلی ایجاد كننده این عامل پودر بنتونیت است. دیگر مصالح بکار رفته در بتن پلاستیک مشابه مصالح بتن معمولی  یعنی سیمان، سنگدانه ها، مواد افزودنی و آب می باشد. شناخت مشخصات رفتاری بتن پلاستیک بستگی به شناخت مصالح تشکیل دهنده و اثر این مصالح بر عملکرد بتن پلاستیک است که در کتاب مورد بحث و بررسی قرار گفته است.

صرفنظر از نوع دیوار آب بند به عنوان یک اصل از کارهای اولیه اجرای عملیاتمانند هر فعالیت دیگر عمرانی، تجهیز کارگاه مربوطه می باشد، مخصوصاً عملیات دیوار آب بند که بدلیل حساسیت فنی و گستره ماشین آلات و تجهیزات دخیل در فرایند اجرا و فعالیت هائی که متعاقب آن باید صورت گیرد از اهمیت بسزائی برخوردار است.

در این کتاب در خصوص تجهیز کارگاه عملیات دیوار آب بند و بتن پلاستیک بشرح ذیل بررسی گردیده است:

-  تجهیز در بخش ماشین آلات و تجهیزات حفاری
- تجهیز در بخش ماشین آلات و تجهیزات تولید و عمل آوری گل حفاری
- تجهیز در بخش ماشین آلات و تجهیزات تولید و اجرای بتن پلاستیک
- تجهیز در بخش ساختار نیروی انسانی متخصص.
- تجهیز خدمات پشتیبانی و انباری

با توجه به حساسیت دیوار آب بند و یا دیوار دیافراگمی بعنوان المانی که نقش کنترل تراوش و یا نقش سازه ای را ایفاء می کند، کنترل کیفیت عملیات اجرائی جزء مهمترین مباحثی است که باید در کل پروسه اجرا مورد توجه و شناخت قرار داشته باشد که در کتاب اشاره گردیده است.

اجرای دیوار آب بند و دیافراگمی بدلیل عمیق بودن پانل های حفاری و بروز شرائط مختلف زمین شناسی با مشکلات مختلف اجرائی مواجه میگردد، با توجه به احداث ده ها پروژه در ایران و برخورد با مشکلات متعدد در حین اجرا تجربیات ارزنده ای در خصوص نحوه پیشگیری و حل این مشکلات بدست آمده است، آگاهی از این مشکلات قبل از شروع عملیات اجرائی برای کارشناسان ضروریست که مورد توجه در یک فصل مجزا از کتاب قرار گرفته است.

نمونه فرم های متداول و افق های اجرایی کار نیز از دیگر موارد مورد اشاره در این کتاب است.