١) آبکشی
از آبکشی عمدتاً برای پائین بردن سطح ایستایی و خشک نگاه داشتن محیط کار استفاده می شود. از این روش همچنین جهت کاستن از فشار نشتی در دامنهها و کف حفاریها نیز سود جسته میشود. آبکشی توسط (( پمپاژ از انباره )) یا (( پمپاژ نقطهای )) و به ندرت با روش (( الکترواسمز )) انجام میشود. روش انتخابی وابسته به نوع مصالح و عمق آبکشی است.
برای انتخاب روش آبکشی باید عوامل چندی را در نظر گرفت:
الف ) عمق سطح ایستایی در طول ساختمان، طبیعت سفره آب (آزاد، معلق یا آرتزین)، و مـقدار آب به بخش حفاری شده از دیواره ها و کف باید برآورد شود.
ب ) مقدار جریان ورودی به سیستم آبکشی که وابسته به نفوذپذیری و ضخامت سازندهای آبدار است، باید تعیین گردد. همچنین، میزان پایین رفتن سطح ایستایی برای خشک شدن محل کار و اجتناب از رگاب و شیب آبی (گرادیان هیدرولیک) ناشی از جریان آب به حفاری نیز باید مشخص شود.
ج ) ضریب نفوذپذیری لایههای مختلف زمین مهمترین عامل است و میتوان آن را از روی منحنی دانه بندی برآورد نمود یا اینکه مقدار آن را توسط آزمایش پمپاژ و اندازهگیری میزان افت در پیزومترهای اطراف محاسبه کرد. مقدار جریان ورودی احتمالی نیز توسط روابط مربوط به آنها محاسبه میشود.
د ) مقدار نشت قابل تصور از سطح زمین در طول فرآیند آبکشی و تاثیر آن بر سازههای جانبی باید ارزیابی شود و روشهایی برای کنترل آن در نظر گرفته شود.
پمپاژ انبارهای: ساده ترین روش کنترل آب ورودی به حفاریها، ایجاد نهرهای قطع کننده آب در پای دامنه یا در ته حفاری است. این آبروها به چاهک یا انبارهای متصل میشود که از آنجا آب به خارج پمپاژ می شود.
پمپاژ نقطهای : ((آبکشی نقطه ای)) به صورتهای مختلفی انجام میشود:
الف ) سیستمهای منفرد و مضاعف: پمپاژ نقطهای استاندارد معمولاً درخاکهای ماسهای یا دیگر رسوبات دارای ضریب نفوذپذیری از ١۰ تا ۴- ١۰ سانتی متر بر ثانیه به کار میرود. این روش متشکل از لولههایی با بخش انتهایی مشبک به قطر ۵ تا ۵/٧ سانتی متر و طول ٣۰ تا ١۰۰ سانتی متر است که بسته به نفوذپذیری خاک در فواصل ١ الی ۴ متری از هم در زمین نصب میشوند. انتهای هر لوله به لوله بزرگتری به قطر ١۵ الی ٣۰ سانتی متر وصل می شود که آن لوله نیز به نوبه خود به یک پمپ گریز از مرکز متصل است.
ب ) پمپاژ نقطهای توسط خلاء: در لایها که روشهای ثقلی نمیتواند آب منفذی نگاهداری شده توسط نیروهای موئینه را تخلیه نماید، از روش ایجاد خلاء استفاده می شود.
ج ) سیستم پمپاژ نقطهای انژکتوری: خاکهای بدون چسبندگی را تا عمق ١۵ الی ٣۰ متری می توان توسط این سیستم آبکشی نمود.
د ) چاههای عمیق: چاههای عمیق اساساً برای حفاریهای عریض و عمیق، مخصوصاً در جاهایی که خاکهای زیر حفاری با افزایش عمق نفوذپذیرتر میشوند و نمی توان سطح ایستابی را با پمپاژ نقطه ای پائین برد، به کار می رود.
٢ ) الکترو اسمز:
از این روش برای افزایش مقاومت لایه های ضخیم لای در حفاری های روباز، در دامنهها و تونلها استفاده می شود. به این منظور، دو الکترود در عمق موردنظر قرار داده شده و جریان مستقیم الکتریسیته به آن وصل می شود. جریان القائی باعث حرکت آب از قطب مثبت ( آند ) به سمت قطب منفی ( کاتد ) میشود و از آنجا توسط پمپاژ خارج می شود.
٣ ) زهکشها
((زهکشها)) در واقع مسیرهای کنترل شدهای برای جریان آب هستند که باعث کاهش فشار نشت آب در سد های خاکی، دامنه ها، سازه های نگاهدارنده، راه ها، خاکریزهای واقع در سطح دامنهها و تونلها و سرریزها می شوند. زهکشها در صورتی که با پمپاژ تلفیق شوند میزان نیروهای بالا زدگی را بر سازه هایی که در زیر سطح ایستابی قرار گرفتهاند، کاهش میدهند. برخی از زهکشها در زمان طراحی سازه منظور می شوند، در صورتی که برخی دیگر پس از پایان احداث سازه و به صورت روشی ترمیمی به کار می آیند.
زهکشها را میتوان بر مبنای شکل و سطح مقطعشان به انواع ورقه ای، ترانشه ای، مثلثی، چند وجهی و دایرهای تقسیم کرد.
اغلب زهکشها به همراه فیلتر هستند تا از بسته شدن سوراخهای زهکش و مهاجرت ذرات ریز از خاکهای مجاور به داخل زهکش جلوگیری شود.
در زیر نمونه هایی شماتیک از روشهای زهکشی نشان داده شده است:
٣-١ نمونه روشهای زهکشی
همانطور که در تصاویر فوق نشان داده شده است یکی از کاربردیترین روشها استفاده از لولههای زهکشی است که مطابق با دتایلهایی معین تهیه و طراحی میگردند و از زیر سازه ها آب موجود را زهکشی مینمایند.
٣-٢ زهکشی با لوله
ژئودرین: در مواقعی که تراوش آب از بدنه ترانشهها و دیوارههای گودبرداری شده وجود دارد لازم است تا آب به نحوی از سطح دیوارههای گود به کف گود هدایت گردد و بوسیله لولههای کارگذاشته شده در زیر فونداسیون زهکشی شود. یکی از کاربردی ترین مصالح موجود استفاده از ژئودرینها می باشد که در تصویر زیر عملکرد آنها بصورت شماتیک نمایش داده شده است .
٣-٣ ژئودرین
پس از انجام عملیات زهکشی لازم است تا بستر زمین و سطوح در تماس با خاک به نحوی مناسب عایق شود تا از حضور آب در سازه جلوگیری به عمل آید. در گذشته از قیر اندود کردن سطوح جهت عایقبندی استفاده میشد ولی امروزه با توجه به پیشرفت علم و صنعت مصالح بسیار مناسبتر بوجود آمده است که ژئوممبرایین و GCL از مهمترین آنها می باشد.