1/ax (19)

اهميت و ضرورت زهكشي راهها

مقدمه

روش برخورد با زهكشي آب هاي سطحي و سياست هاي حاصله در دهه گذشته تغيير جهت قابل توجهي داشته است. اقدامات دهه هاي گذشته معمولا شامل قطع ارتباط جريان، جمع آوري ، و دفع جريان هاي سطحي در سريع ترين زمان بوده است.اثرات تجمعي روش هاي برخورد گذشته را مي توان عامل اصلي افزايش سيل زدگي پائين دست دانست.اين پديده اغلب با كاهش ذخيره آب هاي زيرزميني همراه بوده است گاه نيز براي پرهيز از اين مشكل، اجراي طرح هاي بزرگ مهندسي در پائين دست در دستور كار قرار گرفته است. امروزه در برنامه ريزي طرح جامعه سيلاب مناطق شهري توجه فزاينده اي به نگهداري و ذخيره سازي باران در نزديك ترين محل بارش مي شود كه گاه ممكن است به صورت كوتاه مدت، ايجاد مزاحمت هاي موضعي نمايد.

كيفيت آب نيز در دهه گذشته به صورت يكي از نكات برجسته حاصل از اثرات فعاليت هاي انساني در محيط زيست مورد توجه بوده است. شواهد اجتناب پذيري وجود دارد كه حكايت از حضور مقدار قابل توجه آلاينده در روان آب هاي سطحي است. رواناب سطحي روكش خيابان سهم قابل توجهي در اين آلودگي ها دارند بنابراين در برنامه ريزي زهكشي آب هاي سطحي نمي توان از كنار حفظ كيفيت منابع آب پذيرنده بي تفاوت گذشت.هزينه سنگين تصفيه رواناب ، بررسي گزينه هاي مرتبط با ذخيره موقت سيلاب ها را ، به عنوان گزينه هاي قابل توجه، اجتناب نا پذير مي نمايد.

امروزه طرح جامع زهكشي شهري بايد شامل سيستم هاي جمع آوري ، ذخيره، احتمالا تصفيه و دفع باشد. تركيب مناسب مولفه هاي فوق بايد در يك سيستم مديريت آب هاي سطحي مورد بررسي قرار گيرد. يقينا براي هر پروژه خاص تركيب بهينه اين اجزاء متفاوت خواهد بود.

زمينه هاي هيدرولوژي و هيدروليك زهكشي راه ها به سرعت در حال تكامل است و در نظر گرفتن اصول جديد و منطبق بر يافته هاي جديد از مسئوليت هاي مهندس طراح است طراحي زهكشي راه ها فراتر از كاربرد اصول فني هيدرولوژي و هيدرولي در راه ها است. طرح مطلوب زهكشي بايد بتواند ضمن توجه به مسائل ايمني و اقتصادي ، توازن مناسبي بين اصول فني، داده ها و محيط به وجود آورد. چنين دستاوردي فقط با استخدام قضاوت هاي مهندسي معقول قابل دسترسي است.جمع آوري و هدايت رواناب سطحي از بستر ترافيكي و هدايت جريان حاصله از بالا دست راه به پائين دست يابد به گونه اي صورت گيرد كه با فرا آب و سرعت فزاينده همراه نبود و ضريب ايمني ترافيك را كاهش ندهد.

ظظ

ضرورت ، وظايف ، واهداف زهكشي

بدون شك ايمني آمد و رشد ( ترافيك) ارتباط نزديكي با زهكشي جاده ها دارد. دفع سريع سيلاب از سطح جاده ها از شدت شرايطي كه با بروز صدمات و خطرات آبي همراه است خواهد كاست.

يكي از وجوه بسيار مهم طراحي راهها، تامين امكانات حفاظتي آن ها در مقابل آب هاي سطحي و زير زميني است آب روي بستر مي تواند سبب كند شدت جريان ترافيك ، كاهش ديد به دليل پاشيده شدن آب ولجن ومهمتر از همه عامل تصادفات فراواني باشد كه در نتيجه وقوع پديده « آب پروازي» حاصل مي شود. اگر آب امكان ورود به سازه جاده را پيدا كند زير سازي و روسازي تضعيف شده و آسيب پذيري جاده افزايش مي يابد.

آب هم چنين مي تواند اثرات تخريبي و نامطلوب بر شانه ها،شيب ها ، آبراهه ها و ديگر اجزاء راه داشته باشد. سرعت زياد آب مي تواند با فرسايش همراه شود كه با آسيب هاي شناخته شده اي براي جاده همراه است. از طرف ديگر سرعت كم مي تواند سبب تر سيب گل ولاي شود كه در نهايت مي تواند به بسته شدن سيستم زهكشي منجر شود گرچه اغلب بسته شدن حاصل فرسايش شديد و يا سرريز كردن و شسته شدن تاسيسات و سازه هاي جنبي است.

تعريف و تبيين معيارهاي مشخص براي زهكشي راه ها از اصلي ترين الزامات طراحي و دفع جريان هاي سطحي از بسترهاي ترافيكي ممكن است. واقعيت اين است كه شكل گيري يك ورقه ( فيلم) آب بر روي بستر ترافيكي و عدم زهكشي و دفع آن با سرعت كافي تحت شرايط خاص ، مي تواند براي وسائط نقليه در حركت بسيار خطرناك باشد. به اين پديده كه آب پروازي گفته مي شود با خسارت جاني و مالي فراواني همراه بوده است. بافت و مشخصات فيزيكي سطح بستر ترافيكي و شرايط فيزيكي لاستيك وسائط نقليه از حيايي ترين عوامل موثر در شكل گيري اين پديده است واژگون شدن تعداد كثيري از وسائط نقليه در سطح ملي و بين المللي در نتيجه آب پروازي و خسارت جاني و مالي فراوان حاصله نشان از اهميت زهكشي راه ها و ضرورت كنترل خسارات و خطرات آن دارد .

براي بهينه كردن سيستم زهكشي راه ها بايد آب گرفتگي مجاز را تعريف و كنترل كرد . آب گرفتگي مجاز مي تواند بر حسب نوع بزرگراه متغير در نظر گرفته شود ، لكن ، اهميت آن در كنترل خسارات و خطرات جاني و مالي نبايد ناديده گرفته شود . از آنجا كه آب پاشيده شده بر روي ديد و كنترل وسائط نقليه اثرگذار است ، بزرگ راه هاي با ترافيك سنگين و سرعت بالا قدرت تحمل آب گرفتگي كمتري ، نسبت به راه هاي فرعي و خيابان هاي شهري ، دارند . البته حساسيت خيابان هاي شهري با ترافيك پياده سنگين نيز به آب گرفتگي بسيار زياد است و شايسته است كه در كمينه كردن آن نيز تلاش شود . توجه به اين نكته نيز ضروري است كه تجمع آب در يك سمت خط عبوري راه سبب اعمال نيروي نا همگن به وسيله نقليه مي شود. كه داراي خطرات بالقوه زيادي است. تز شيب عرضي، شيب طولي، تعداد خطوط، عرض شانه جاده، ارتفاع لبه پياده رو، و تعداد خطوط پاركينگ مي توان به عنوان عوامل اصلي موثر در سطح آب گرفتگي نام برد. جزرئيات بيشتر در فصل چهارم اين دستور العمل آمده است.

هدف سيستم زهكشي سطحي، حذف رواناب سطحي از جاده به منظور حركت روان، ايمن و موثر ترافيك است. علاوه بر آن، سازه هاي زهكشي عرضي شامل كالورت ها،پل ها،و… بايد در مجموعه سيستم زهكشي به گونه اي طراحي شوند كه مانع سيل زدگي و وارد شدن خسارت به جاده ها و زمين ها و مستغلات بالا دست گردد.

طراحي سازه هاي زهكشي بايد با توجه به هزينه هاي نگهداري، ريسك مجاور، و هزينه اجرائي سيستم زهكشي، كه اغلب سهم قابل توجهي در كل هزينه راهسازي دارد، صورت پذيرد.

يك سيستم زهكشي داراي چهار وظيفه اصلي است:

انتقال رواناب سطحي از بستر ترافيكي به سيستم پذيرنده يا ريزشگاه

كنترل سطح آب زير زميني در زير اساس بستر ترافيكي

قطع جريان آب هاي زير زميني و آب هاي سطحي كه مي توانند به سمت جاده جريان پيدا كند.

هدايت آب در عرض جاده با يك سيستم مناسب و روش كنترل شده
سه وظيفه اول را سيستم زهكشي طولي و مؤلفه ها و اجزاء آن به عهده دارند. حال آن كه وظيفه چهارم مستلزم پيش بيني و احداث سازه هاي زهكشي عرضي است كه پل ها،كالورت ها،و نمونه هائي از آ“ ها هستند.
در طراحي يك سيستم زهكشي مطلوب راه بايد موارد زير مورد بررسي قرار گيرد.

ايمني وسائط نقليه و موتوري

راحتي تردد وسائط نقليه و عابرين

زيبائي ظاهري و حفظ مناظر

سيل گيري مسير حركت و مستغلات اطراف

نفوذ احتمالي آب به زير اساس

كنترل فرسايش،آلودگي، و ديگر ملزومات زيست محيطي

مسائل اقتصادي در اجرا و نگهداري
رواناب ناشي از مناظر موجود و يا پيش بيني شده در طرح توسعه چون چمن كاري اطراف جاده و تغييرات در كاربري ها را نيز بايد در مجموع منابع زهاب جاده ها لحاظ كرد. ذوب شدن برف هاي حاشيه راه ها ويا برف هاي روي بستر ترافيكي نيز از منابع زهاب راه ها به شمار مي رود.
هرگاه شرايط خاص ايمني ايجاب كند، بايد به طرق ممكن مانع از تخليه جريان هاي سطحي شيب هاي كناره ها به روي سطح پوششي جاده شد.اين امر به خصوص در مواردي كه حضور گل و لاي و يا يخ در روي جاده مي تواند با مشكلات ايمني همراه باشد، جدي است. گرم شدن شيب ها در رئزهاي زمستان و يخ بستن آن درزمستان نمونه اي از اين خطرات است.

حسب اينكه راه هم سطح زمين طبيعي ، در خاك برداري و يا در خاكريزي قرار گرفته باشد تأثيرات چشمگيري بر چگونگي دفع آب هاي سطحي دارد. در راه هائي كه هم سطح زمين طبيعي هستند، زهكش سطحي راه قسمتي از سيستم زهكشي سطحي محلي است كه خيابان هاي محلي و مناطق توسعه يافته را سرويس مي دهد. در اين صورت تأمين دهانه هاي ورودي مناسب و كافي به منظور ايجاد امكان دفع سريع آب هاي سطحي جمع آوري شده از مسير ترافيك اصلي ترين نياز است كه با انتقال جريان هاي سطحي جمع آوري شده به تأسيسات سيستم زهكشي شضهري كامل مي شود، اگر راه در خاكبرداري قرارگرفته باشد، احتمال وجود نقاط كم ارتفاع يا گودال وجود دارد كه آب هاي سطحي اضافي را جمع كرده و لذا ممكن است با ضرورت پمپاژ همراه باشد. در اين گونه راه ها، امكان تلاقي با تأسيسات زير بنايي زير زميني چون شبكه فتضلاب و آب رساني در محل تقاطع با خيابان هاي محلي وجود دارد. طراح زهكش راه هاي مرتفع معمولاً آزادي عمل بيشتري در انتخاب روش جمع آوري و دفع آبهاي سطحي دارد.

به احتمال بسيار زياد، پيش بيني حوضچه هاي تأخير و ايجاد زمان تأخير به عنوان قسمتي از تأسيسات جمع آوري و دفع جريان هاي سطحي بزرگ راه هاي شهريمستلزم جلب نظر موافق مسئولين محلي زهكشي شهري و احتمالات كاربرد مشترك است. معمولاً حق عبور براي بزرگ راه ها در مناطق شهري، به قدري پرهزينه است كه اغلب پيش بيني حوضچه هاي تأخير چندان به صرفه اقتصادي نيست. گرچه محل هاي مناسب براي اين امر و چگونگي امكان تلفيق آن در قسمتي از سيستم مديريت جريان هاي سطحي در فصول بعدي اين مجموعه آمده است.

دامنه وسعت كار

اهداف تبيين شده براي مجموعه حاضر تأكيد بر ارائه ضوابط و معيارهاي سيستم هاي زهكشي راه ها و فرودگاه ها دارد. با توجه به مؤلفه ها و اجزاء يك شبكه زهكشي (بند 2-2)،علاوه بر تبين معيارها و اصول طراحي شبكه زهكشيش راه هاي، به زهكشي عرشه پل ها و زهكشي فرودگاه ها نيز توجه شده است. انتخاب روش مناسب كار طراحي و خلاصه اي از روش هاي متداول هيدرولوژيكي و هيدروليكي در تعيين ظرفيت و محاسبه ابعاد لازم در مجموعه گنجانده شده است. گرچه ضروري است كه طراحان شبكه هاي زهكشي اطلاعات جامع هيدرولوژيكي و هيدروليكي را دار باشد. در ارائه ضوابط از اصول حفاظت از محيط زيست نيز غفلت نشد است و يك فصل از مجموعه نيز به اين مسئله اختصاص يافته است. مسئله نگهداري سيستم زهكشي نيز مورد عنايت خاص قرار گرفته است.

فصل دوم

اجزاء سيستم زهكشي راه ها

ضوابط و معيارهاي زهكشي

معيارها و ضوابط طراحي زهكش بايد به گونه اي انتخاب شوند كه با اهميت نسبي راه،ريسك مرتبط با آن و خسارت احتمالي به مستغلات اطراف سازگاري و هماهنگي داشته باشد. طرح زهكشي مناسب بايد به تخصيص بهينه اممكانات و منابع براي ايجاد توازن بين عملكرد سيستم و هزينه پرداخته و فقط نبايد رعايت و ارضاء حد اقل استاندارد را ملاك عمل قرار دهد.

مهندسين و ديگر استفاده كنندگان از اين ارهنما بايد توجه داشته باشند كه تحليل هاي هيدرولوژيكي معمول در بين مهندسين راه هنوز با سطح ايده آل به دست آمده از روابط رياضي دقيق فاصله زيادي دارد. كليه روش هاي تحليل هيدرولوژيكي، اعم از آماري و ياقطعي، متكي به داده هاي موجود مي باشند آمار از جريان رودخانه يكي از معمول ترين و متداول ترين مسائلي است كه در طراحي سازه هاي زهكشي راه ها عملاً قابل قبول باشد.

در طرراحي تأسيسات و سازه هاي زهكشي راه ها بايد احتمالسيل گيري رادر نظر داشته و حفاظت هاي لازم را ، كه با اهميت راه، پتانسيل خسارت وارده به مستغلات، و ايمني ترافيكي مرتبط است، لحاظ كرد. معمولاً سطح تضمين انتخاب شده بر حسب پيكسيلاب عبوريو يا احتمال وقوع رويداد و دوره بازگشت آن بيان مي شود. معيارهاي طراحي پيشنهادي در اين مجموعه جنبه راهنمايي داشته و هنوز تا رسمين آن و يا پيشنهاد مشابه به عنوان استاندارد رسمي لازم الاجرافاصله زيادي وجود دارد.لذا بايد پذيرفت كه اين معيارها براي انتخاب نقطه شروع مناسب به منظوررسيدن به سيستمي بالاترين راندمان هزينه اي با احتساب اهميت راه، ايمني، محدوديت هاي قانوني، سهولت نگهداري و مسائل و زيبايي است.

سيل طرح زهكشي عملاً بايد به صورت تابعي از ترافيك، نوع بزرگراه، سرعت مجاز ترافيك، و استاندارد هاي محلي تعريف و تبيين شود. آن جا كه جدولو جويچه كنار خيابان لازم باشد، تأمين دهانه هاي ورودي كافي و شيب هاي طولي و عرضي مطلوب مي تواند آب گرفتگي را در روي پوشش جاده ها محدود نمايد. دهانه هاي ورودي در نقاط كليدي و استراتژيك روي تقاطع رمپ ها سبب كاهش احتمال سر ريز كردن جريان جويچه ها روي سطح خيابان خواهد شد. هر گاه غرقاب شدن جاده با تند سيلاب ها وجودداشته باشد، نصب سيستم هشدار خودكار، مؤثر و مفيد خواهد بود. كليه دهانه هاي ورودي بايد براي عبور دوچرخه و موتور سيكلت ايمن و از نظر هيدروليكي داراي ظرفيت كافي و شرايط مناسب باشد. پاي هاي پل ها بايد به گونه اي طراحي شوند كه در مقابل فرسايش ايمن باشند. پيش بيني سيستم هشدار خودكار براي اعلام تشكيل يخ و لغزنده بودن سطح پل ها يك ضرورت است.

از آن جا كه بسياري از جوامع و سازمان ها ي مسئوول شهري در كشورمان از دوره هاي بازگشت برابر و يا كمتر از 10 سال در طراحي شبكه هاي جمع آوري آب هاي سطحي داخل شهر استفاده مي كنند، بهتر است كه هماهنگي لازم بين زهكشي جاده ها و زهكشي شهري صورت بگيرد. پيش بيني عبور يك جاده يا بزرگراه ار ميان محدوده ساخته شده وتوسعه يافته مستلزم ايجاد هماهنگي لازم بين ملزومات زهكشي شهري است.

معمولاً زهكش ها در محل تقاطع و گذر از موانع نيازمندپل، كالورت و يا ديگر تأسيسات زهكشي عرضي هستند. در طراحي كالورت بزرگراه ها اغلب كف كالورت در تراز طيعي آبراهه پيش بيني مي شود. در صورتي كه تحت شرايط خاصي، كف لوله اصلي هدايت آب هاي سطحي شهري پائين تر از تراز آبراهه طبيعي زهكشي راه و زهكشي شهري صورت پذيرد.

طراح زهكشي راه بايد با دقت ظرفيت مجاري بسته پذيرنده موجود را بررسي كرده و از وجود ظرفيت بلا استفاده موجود بر اي پذيرش جريان سطحي راه اطمينان حاصل كند.

بايد از شكل گيري جريان ورقه اي قوي عرضي جلوگيري گردد. به عنوان يك دستورالعمل كلي نبايد اجازه داد كه جريان ورقه اي قوي عرضي جلوگيري گردد. كه جريان ورقه اي عرضي در واحد طول بستر از 3 ليتر در ثانيه تجاوز كند. هم چنين بايد همه اجزاء دائمي سيستم زكشي براي حلت نهايي بزرگراه طراحي واجرا شود. جزئيات مربوط به ضوابط خاص در فصول مربوطه آمده است.

اجزاء سيستم زهكشي

به طور كلي سيستم زهكشي به مجموعه اي از تأسيسات اطلاق مي شود كه وظيفه جمع آوري و انتقال رواناب راه از سطح و شانه هاي اطراف، به يك خروجي نهائي و مطمئن را به عهده دارد. اين سيستم مي تواند شامل زير سيستم هاي(1)جمع آوري سطحي ،(2) سازه هاي ورودي، (3) زير سيتم مجاري پذيرنده، جمع كنند، و انتقال،(4) سازه هاي دفع نهائي، و (5)تأسيسات جنبي باشد.در كناز سيستم هاي زهكشي طولي نبايد از بحث زهكشي عرضي غافل ماند كه وظيفه انتقال عرضي جريان هاي سطحي و يا جريان آبراه هاي طبيعي را در عرض جاده با تضمين عدم ايجاد اختلاف در امر ترافيك و به صورت كنترل شده، به عهده دارند. اين تأسيسات نيز شامل(1)گدار گذر ها،(2)زيرآب گذرها،(3) كارلوت ها،(4) پل ها است.

تعاريف اجزاء زير سيستم هاي زهكشي سطحي طولي

به طور كلي زهكش هاي طولي در طول مسير راه و دركناره هاي مسير ترافيك تعبيه مي شوند. وظيفه اصلي اين زهكش ها جمع آوري و هدايتآب هاي سطحي از سطح بستر ترافيكي و شانه ها وهم چنين آب جاري شده روي شيب شيرواني هاي خاكبرداري ها مي باشد. اجزاء كلي اين سيستم ها به ترتيب از بالا دست به پائين دست عبارتند از:

الف- زير سيستم جمع آوري سطحي

جويچه
كه جهت جمع آوري و هدايت روناب ناشي از سطح جاده و شانه ها در مسير كوتاه ساخته مي شوند. جويچه ها بايد آب گرفتگي خيابان را در حدود مورد نظر و تعريف شده محدود كنند.(نقشه شمارهDIWR 3,4)

جوي
آبراهه مصنوعي كوچك است كه براي انتقال روناب سطح جاده و شيب هاي خاك برداري يا خاكريزي ساخته مي شوند. جوي ها معمولاً بدون پوشش بوده و محدوديت هاي خاص طراحي دارند.(نقشه شمارهDIWR 5,6)

كنار گذر
آبراهه انحرافي است كه با طول كوتاه و معمولاً به صورت روباز و به منظور منحرف كردن جريان آب از جويچه ها و يا جوي هاي كنار جاده و دور كردن آن از مسير ترافيك احداث مي شود. (نقشه شمارهDIWR 9)

ب- زير سيستم ورودي

اين زير سيستم وظيفه هدايت مطلوب جريان ار از زير سيستم جمع آوري سطحي به زير سيستم مجاري پذيرفته به عهده دارد. اصلي ترين اجزاء زير سيتم ورودي عباتند از:

سازه هاي كنترل آشغال ها:
اين سازه ها كه انواع مختلف دارند وظيفه حذف آشغال ها و جلوگيري از ورود اجزاء جامد بزرگ تر از يك اندازه مشخص را به داخل زير سيستم مجاري پذيرندهبه عهده دارد.

دهانه هاي ورودي:
وظيف هدايت جريان سطحي را به داخل مجاري پذيرنده به عهده دارد. نمونه هاي معمول آن ها عبارتند از:
– آبگير جدولي: دهانه ورودي است كه به موازات جريان در جوي ها تعبيه مي شود و دهانه ورودي آن در بدنه جدول حاشيه خيابان تعبيه مي شود.

-آبگير جويچه اي: مشتمل بر يك گشودگي در كف جويچه ها است كه سطح آن به وسيله يك شبكه فلزي پوشانده شده و به دهانه آبگير افقي مشبك نيز موسوم است. (نقشه شمارهDIWR 10)

آبگير مركب: دهانه با ظرفيت بالا است كه از مجموعه محاسن دو ورودي فوق بهره مي برد. (نقشه شمارهDIWR 11)

آبگيري لوله اي: دهانه اي است كه از مقاطع لوله اي تجاري بتني و يا فلزي ساخته مي شود. (نقشه شمارهDIWR 12)

زهكش شكافدار: دههانه اس است كه از لوله فلزي موجدارتشكيل شده كه داراي شكاف هاي پيوسته در قسمت فوقاني است. (نقشه شمارهDIWR 13)

ج- زير سيستم پذيرنده، جمع كننده و انتقال:

وظيفه اصلي اين زيرسيستم پذيرش جريان هاي روناب از زير سيستم ورودي و هدايت آن به ريزشگاه نهائي و يا سيستم هاي دفع نهائي است اجزاء معمول اين زير سيستم عبارت است از:

مجاري پذيرنده:كه بلافاصله جريان را از دهانه هاي ورودي تحويل مي گيرد و قطرو يا ابعاد آن ها كوچك تر از ديگراجزاء اين زير سيستم است.

مجاري جمع كننده: كه رابط بين لوله هاي پذيرنده و لوله هاي اصل هستند.

مجاري اصلي: كه وظيفه انتقال كل روناب جمع آوري شده ار به ريزشگاه نهائي به عهده دارد.

د- زير سيتم هاي دفع نهائي:

اين زير سيتم وظيفه دفع نهائي روناب جمع آوري و هدايت شده را به يك منبع پذيرنده نهائي به عهده دارد. معمول ترين سازه ها و تأسيسات اين ريز سيستم عبارتند از:

ريزشگاه: محل تخليه جريان از يك مجراي بسته و يا كالورت است.

سازه استهلاك انرژي: كه براي استهلاك انرژي مازاد و جلوگيري ااز فرسايش تعبيه مي شود.

ايستگاه هاي پمپاژ: كه براي تأمين انرژي لازم به منظور دفع نهائي روناب احداث مي شود.

حوضچه هاي تأخير و نگهداشت: به منظور نگهداشت روناب براي مدتي كوتاه و تأخير در جريان و تخليه آرام آن پيش بيني مي شود.

سازه دفع زميني: كه براي دفع روناب در زمين تعبيه مي شود.

هـ زير سيستم ديگر اجزاء جنبي يك سيستم زهكشي طولي را شامل مي شود كه عبارتند از:

دهانه هاي بازديد: براي ايجاد دسترسي به داخل لوله هاي زهكش كه به منظور بازديد و تعميرات منظور مي شود(نقشه شمارهDIWR 24)

سازه هاي تلاقي زهكش ها: محفظه زير زميني است كه براي اتصال دو يا چند مجرا در نظر گرفته مي شود كه فاقد دسترسي مستقيم از سطح زمين هستند.

دريچك ها: براي جلوگيري از جريانات برگشتي احتمالي در نقاط پيش بيني مي شود.

منحرف كننده: به اشكال مختلف سر راه جريان احداث مي شوند تا شرايط جريان را به شكل دلخواه تغيير دهند.

سازه هاي حفاظت شيب ها: سازه هاي كمكي هستند كه، گرچه جزء سيستم زهكشي نمي باشند، لكن به دليل كمك به حفاظت شيب ها در سيستم زهكشي مؤثرند.

تعاريف اجزاء زير سيستم زهكشي عرضي

به طور كلي زهكش هاي عرضي سازه هائي هستند كه عبور آب را در عرض جاده، بدون ايجاد اختلال در ترافيك و به صورت كنترل شده، ممكن مي سازند. اجزاء معمول در اين زير سيستم عبارتند از:

گدار گذرها:
ساده ترين نوع از سازه هاي زهكش عرضي است كه امتداد مسيل هاي طبيعي موجود بوده و از عرض جاده عبور مي كند.

زير آب گذر:
كه به گذر ايرلندي نيز معروف است و شباهت زيادي به گدار گذر داشته و مجهز به يك دال بتني در كف مسيل است.

كالورت ها:
سازه هاي سر پوشيده اي هستند كه براي انتقال آب از عرض و زير جاده مورد استفاده قرار مي گيرند. سازه ها معمولاً از جنس بتن و با مقاطع هندسي متفاوت ساخته مي شوند. كالورت ها مي تواند از نوع منفرد و يا مجتمع باشند.

پلها: از اصلي ترين و مهم ترين سازه اي زهكش عرضي هستند كه از سطح اين مجموعه خارج است و نيازمند يك دستور العمل و ضابطه ويژه اي هستند.

سازه هاي ورودي و خروجي كالورت ها:

براي حفاظت كنارههاي ورودي و خروجي هدايت صحيح و مطلوب جريام مورد استفاده مي گيرد.

اقتصاد سيستم زهكشي

مسائل اقتصادي سيستم زهكشي در رابطه با هزينه هاي سيستم هاي با قابليت كنترل جريان هاي با دوره هاي بازگشت مختلف و خسارات و نا خشنودي هاي بازگشت مختلف و خسارات و نا خشنودي خاصله از شكست سيستم تعريف مي شود. هر چه احتمال شكست سيستم كمتر باشد ظرفيت تإسيسات جمع آوري و دفع روناب بيشتر و در نتيجه هزينه سرمايه گذاري بالاتر خواهد بود.

معمولاً در طراحي تلاش مي شود تا كل هزينه سالانه تأسيسات زهكشي(شامل هزينه سرمايه گذاري، نگهداري، بهره برداري و غيره)حد اقل شود.

به طور كلي ارزش گذاري و ارزشيابي واقغي خسارت مرتبط با گزينه هاي مختلف طراحي ناشدني است. چرا كه كمي كردن و اندازه گبري وئ ارزش گذاري دقيق خسارت مرتبط با رويدادهاي با دوره هاي بازگشت مشخص عملاً غير ممكن و جمع آوري داده هاي مناسب بسيار پر هزينه است. بنابر اين اغلب چنين مطالعاتي براي سيستم هاي زهكشي آن جام نمي گيرد. استفاده از تجربيات مناطق مشابه و قضاوت هاي كارشناسي معمولاً اساس انتخاب دوره بازگشت و فراواني رويداد طراحي را تشكيل مي دهد. به دليل عدم وجود داده هاي بارش استفاده شده و دوره بازگشت روناب با دوره بازگشت بارش مولد آن يكسان فرض مي شود.

در غالب شهرهاي كشورمان از دوره هاي بازگشت5 تا10 سال براي طراحي سيستم هاي زهكشي درون شهريس استفاده مي شود. در موارد خاص و براي خطوط اصلي شبكه از دوره هاي بازگشت كوتاه تر معمولاً استاندارد مناطق شهري مسطح تر است.

در بزرگراه هاي شهري مهم بايد از استاندارد هاي بالاتري در سيستم زهكشي استفاده كرد. در مناطقي كه تجنع آب محتمل بوده و با خسارت جاني و مالي و مشكلات ترافيكي جدي همراه است، سيستم زهكشي راه بايد براي بارش نسبتاً در طراحي شود.

نقاط پست قوس هاي قائم، و مقاطع گود و خط القعرها نمونه هائي از اين موار هستند.در مناطقي كه تجمع آب محتمل نيست، دهانه هاي آب روي بستر ترافيكي از رويداد با دوره بازگشت 10 ساله به شانه هاي جاده محدود شود. جويچه ها بايد به گونه اي طراحي شوند كه روناب با دوره بازگشت 10 ساله را بدون گسترش بر روي شانه هاي جاده منتقل كنند. اگر تأسيسات زهكشي محلي، كه زهكش راه ها نيز بايد به آن متصل شود، با استانداردهاي كمتر مورد طراحي قرار گرفته باشند، انتخاب دوره بازگشت بزرگ تر براي زهكشي راه بايد با بررسي همه جانبه صورت گيرد. در صورتي كه تأسيسات زهكشي محلي، كه زهكش راه ها نيز بايد به آن متصل شود، با استانداردهاي كمتر مورد طراحي قرار گرفته باشند، انتخاب دوره بازگشت بزرگ تر براي زهكشي راه بايد با برسي همه جانبه صورت گيرد. در صورتي كه تأسيسات موجود محلي و با تأسيسات سازمان هاي مسئولزهكشي شهري استاندارد هاي بالاتري را، در قياس با استاندارد معمول زهكشي راه ها نيز با زهكش شهري تطبيق دادهمي شود.

آن گاه كه هزينه هاي مختلفي مطرح باشذ. بررسي هاي اقتصادي گزينه ها يك ضرورت است.

قيودات و محدوديت هاي غير مهندسي ممكن است كه تعداد گزينه هاي موجود را براي يك جايگاه مشخص به شدت محدود كند. با اين وجود، اغلب براي مهندس طراح گزينه هاي مختلف و متفاوتي قابل تعريف و يا موجود است كه بايد ار بين آنها گزينه اي را كه بالا ترين راندمان هزينه اي را دارد انتخاب كند. عوامل اصلي مشاركت كننده در هزينه هاي يك سيستم زهكشي راه ها عبارت است از:

هزينه اول احداث سيستم و حق عبور

ارزيابي ريسك و خطرات سيل بر راه و مستغلات اطراف

هزينه احداث راه فرعي و چرخش ترافيك

عمر مفيد راه و سازه هاي سيستم زهكشي

هزينه تأمين ايمني ترافيك

زيبائي ظاهري اثرات زيست محيطي

هزينه زمان سفر طولاني ناشي از بسته شدن راه، و تأخيرات ترافيك

نسبت هزينه اوليه به هزينه نگهداري براي نظافت، تعمير كنترل ترافيك و ديگر هزينه هاي ممكن در طول عمر مفيد سازه، و بالاخره

سيستم ها و سازه هاي ورودي و خروجي
استفاده ز تأسيسات و امكانات موجود(اعم از زهكش هاي طبيعي، نهرها، حوضچه ها و منابع پذيرنده و …) در كاهش هزينه هاي اجرايي سيستم زهكشي بسيار مؤثر است و لذا در شرايط ممكن توصيه مي شود. بررسي هاي اقتصادي جديد حكايت از افزايش چشمگيري در هزينه هاي تأسيسات زهكشي در واحد سطح براي دوره هاي بازگشت 1 تا10 سال، در قياس با رشد هزينه هاي مشابه براي دورههاي بازگشت 10 تا 100 سال داشته است. البته اين اطلاعات محدود به هزينه هاي اوليه سرمايه گذاريو اجرائي است و ساير اقلام چون هزينه هاي بهره برداري و نگهداري را شامل نمي شود. اين داده ها نشان مي دهد كه واحد پول هزينه شده براي افزايش ظرفيت سيستم هاي براي دوره بازگشت بزرگ تر از ده سال راندمان و تأثير بيشتري نسبت به هزينه كردن همان پول براي تأمين ظرفيت براي دوره بازگشت كمتر از ده سال دارد.
متأسفانه تا زمان تهيه اين مجموعه اطلاعات و آمار مستند از هزينه خسارت ناشي از زهكشي راهها در دسترس قرار نگرفت. لذا اين بتذ از مجموعه ضوابط و معيارها مي تواند در آينده ، پس از تأمين اطلاعات و داده هاي مستند، به مجموعه اضافه شود.

تعيين ضوابط هيدروليكي و روشهاي محاسبه

ظرفيت زير سيستم هاي جمع آوري ، انتقال، نگهداشت، تخليه و دفع رهكش ها

معرفي سيستم زهكشي

زهكشي راهها عملاً شامل زير سيستم هاي (1) جمع آوري سطحي،(2) سازه هاي ورودي (آبگيرها)،(3) مجاري پذيرنده، جمع كننده، و انتقال،(4) سازه هاي تخليه و دفع نهائي، و(5) سازه هاي جنبي است (فصل اول). هم چنين ممكن است در مواردي از حوضچه هاي نگداشت، نيز قبل از دفع نهائي استفاده شود.

منابع اصلي روناب راهها، بدون محدوديت، شامل موارد زير است:

روناب سطحي حاصله از بستر ترافيكي و پياده روها

روناب سطحي و زير سطحي خارج از محدوده بند(1) بدون كاناليزه شدن و قطع ارتباط هيدروليكي وارد جاده مي شود،

روناب ورودي به جاده از طريق تقاطع ها و خيابانهاي فرعي
براي جزئيات بيشتر به فصل اول مراجعه شود.
انتخاب فراواني بارش طرح در زهكشي راهها بايد بر اساس نيازمنديهاي سرويس ترافيك، سازه كاري با سيستم هاي زهكشي محلي، وجود و يا عدم وجود شانه يا خطوط ويژه پاركينگ براي انتقال روناب، سطح مجاز آب گرفتگي، و وظيفه اي كه تاسيسات سيستم پيشنهادي درتأمين نيازهاي جامع شبكه منطقه بلافصل بعهده دارد،صورت مي گيرد. در انتخاب فراواني بارش طرح بايد به مسائل بهره برداري و نگهداري و خسارت احتمالي ناشي از تجمع رسوبات،تأخيرتن ترافيكي و ظرفيت شبكه زير سطحي انتقال روناب توجه كافي مبذول گردد. لذا انتخاب ظرفيت و تعداد دهانه هاي ورودي و موقعيت آنها بايد نكات فوق مورد توجه قرار گيرد. پارامترهاي اساسي در طراحي اين اجزاء عبارتند از دبي روناب، حجم روناب، سرعت جريان، روابط آبدهي و عمق آب،كبفيت آب وضعيت جريان در محل دفع روناب. در اين بخش ابتدا به معرفي اجزاؤسيستم زهكشي پرداخته و سپس ضوابط هيدروليكي محاسبه ظرفيت هر يك به تفصيل بيان مي گردد.

زير سيستم هاي جمع آوري سطحي

بطور كل سيستم جمع آوري رواناب سطحي در جاده ها از محل جاري شدن آب در سطح خيابان شروع و تا محل تخليه به سيلابروهاي اصلي كه نقش انتقال جريانات جمع آوري شده را به عهده دارند ختم مي شود. در اين ميان دهانه هاي ورودي يا آبگيرها با عنوان زير سيستم ورودي معرفي شده است.

زير سيستم جمع آوري سطحي عملا شامل جويچه ها، جويها، و كنار گذرها است.

جويچه ها

جويچه ها وظيفه جمع آوري و هدايت رواناب ناشي از سطح جاده و شانه ها را در مسير كوتاه به عهده دارند. رواناب انتقالي به جويچه ها در امتداد مسير جاده ادامه پيدا مي كند تا اينكه توسط دهانه آبگير ( زير سيستم ورودي) به مجاري انتقال زير سطحي ( ويا سطحي) كه با عنوان زير سيستم پذيرنده ، جمع كننده، وانتقال معرفي شده است هدايت شود.

نقش اساسي جويچه ها جمع آوري رواناب سطحي و هدايت جريان به آبگيرها است در اين راستا جويچه ها بايد بتوانند آب گرفتگي جاده و يا بزرگراه را در حدود مورد نظر و تعريف شده محدود نمايند.

جويها

براي جمع آوري و هدايت رواناب سطح جاده، شانه ها و شيب هاي خاكبرداري وخاكريزي جاده هاي برون شهري از آبراهه هاي كوچكي استفاده مي شود كه معمولا بدون پوشش بوده و كمترين محدوديت خاص طراحي را دارند. اين جويها معمولا رواناب را بدون محدوديت خاص به زير سيستم انتقال و دفع هدايت مي كند. شايد جلوگيري از فرسايش اصلي ترين محدوديت طراحي جويها باشد.

كنار گذرها

اصلي ترين وظيفه كنار گذرها منحرف كردن جريان آب از جويچه ها و يا جويهاي كناره جاده ها ودور كردن آن از مسير ترافيك است. مقصد نهائي اين انحراف معمولا آبراهه هاي طبيعي و يا ديگر منابع پذيرنده و يا سيستم پخش سطحي رواناب است. معمولا هدايت سيلابهاي بزرگتر از سيلاب طرح از طريق كنارگذرها انجام مي شود.

زير سيستم ورودي

همانطور كه قبلا نيز در تعاريف آمد، وظيفه اين زير سيستم هدايت كنترل شده و مثبت جريان رواناب از زير سيستم جمع آوري سطحي به زير سيستم پذيرنده و انتقال است. انواع آبگيرها (جدولي، مسطح مشبك، مركب، لوله اي، و شكافدار) وسازه هاي آشغالگير اجزاء اصلي اين زير سيستم مي باشند. گرچه وظيفه ظاهري اين سيستم چندان چشمگير بنظر نمي رسد لكن بايد پذيرفت كه عملكرد مطلوب يك سيستم زهكشي جاده تاثير پذيري قابل توجهي از اين زير سيستم دارد. عدم دقت در طراحي و تعيين ظرفيت صحيح اين زير سيستم با شكست كل طرح و بخصوص تجاوز آب گرفتگي از حد مجاز و تشديد خسارات و صدمات وارده به ترافيك وسائط نقليه و پياده روها همراه خواهد بود. آبگيرها ي ( دهانه هاي ورودي) معمول در زهكشي راهها با ويژگي هاي مربوطه عبارتند از:

آبگير جدولي

در آبگير جدولي باز شدگي به موازات جهت جريان در جويچه ها است. اين نوع براي نصب در جويچه ها و جدول لبه خيابان مناسب است. بطور خلاصه در اين نوع دهانه ها:

ظرفيت ورودي با افزايش شيب خيابان كاسته مي شود و لذا براي شيب هاي كمتر از 3% توصيه مي شود.

براي شرايطي كه جريان حاوي آشغالهاي شناور است خيلي مفيد است.

در خيابانهاي شهري و بزرگراههاي بدون حصار و با دهانه هاي بزرگتر از 180 ميليمتر بهتر است كه از يك ميلگرد محافظ طولي با ضخامت 20 ميليمتر استفاده شود.

آبگير مشبك افقي

در آبگير مشبك يك باز شدگي مشبك در جويچه ها و يا در مسير جريان تعبيه

مي شود ويژگي هاي خاص اين نوع دهانه ها عبارتند از :

در محدوده نسبتا وسيع هندسي جويچه ها عملكرد مطلوبي دارند.

در شيب هاي طولي بزرگتر از 3% به مراتب بهتر از نوع جدولي هستند.

فروافتادگي در جويچه ظرفيت دهانه را به ميزان قابل توجهي افزايش مي دهد.

گرفتگي دهانه با آشغال از معايب اصلي اين دهانه ها است.

در صورت احداث آنها در مسير عابر پياده و دوچرخه سواران بايد تدابير ايمني اتخاذ و از شبكه هاي ايمن براي عبور دوچرخه و عابران استفاده گردد.

آبگيرهاي مركب

تركيبي از نوع جدولي و مشبك افقي هستند كه داراي ظرفيت بالائي بوده و از مجموع محاسن دو نوع فوق الذكر بهره مي برند. نمونه اي از آن داراي دو دهانه مشبك در كنار هم است كه با يك بازشدگي در لبه پياده رو يا جدول همراه است.ظرفيت زياد، عملكرد مطلوب آن در گسترده وسيعي از جريان رواناب و مطلوبيت آن خط القعر جاده ها از ويژگي هاي مهم آن است.

آبگيرهاي لوله اي

از لوله هاي تجاري معمول استفاده شده و با ظرفيت بسيار خوب از ويژگي هاي اقتصادي برخوردارند. بيشتر در خارج از بستر ترافيكي و در نقاطي كه بار وسايط نقليه وجود ندارد استفاده مي شود.

زهكش هاي شكافدار

اين نوع ورودي هاي عملا از لوله هاي فلزي ساخته شده اند كه در سطح فوقاني داراي شكافهاي طولي پيوسته هستند كاربرد اين نوع دهانه ها چندان گسترده نيست و بيشتر در جمع آوري و هدايت رواناب حوزه حاشيه جاده ها و به منظور قطع ارتباط حوزه هاي حاشيه اي يا بستر ترافيكي استفاده مي شود.

بطور خلاصه آبگير جدولي نيازمند سازه بزرگتري نسبت به آبگير مشبك افقي براي ظرفيت يكسان است آبگير جدولي در پشت خط جدول قرار گرفته و كمترين تداخل ممكن را با جريان ترافيك جاده دارد.ظرفيت آبگيرهاي جدولي با افزايش شيب طولي به شدت كاهش مي يابد. البته افزايش شيب طولي با كاهش ظرفيت آبگيري افقي نيز همراه است لكن شدت كاهش ظرفيت كمتر است. ظرفيت نوع مركب ( تركيب آبگير جدولي و مشبك افقي) كمي بيشتر از ظرفيت آبگير مشبك افقي منفرد است تاثير تغيير شيب عرضي بر ظرفيت آبگير مشبك افقي است.

انتخاب نوع آبگير نمي تواند منحصرا بر حسب ظرفيت تعيين شود. در انتخاب نوع آبگير بايد مسئله آشغالها و ايجاد مزاحمت براي ترافيك نيز در نظر گرفته شود. در آبگيرهاي جدولي عملا مشكل گرفتگي با آشغالها وجود ندارد لكن ايم مسئله در آبگيرهاي مشبك افقي بسيار جدي است آنگاه كه وجود آشغالها مي تواند مشكل آفرين باشد استفاده از آبگيرهاي مركب نبايد از نظر دور بماند.

گرچه ظرفيت آبگيرهاي گود افتاده بيشتر از آبگيرهائي است كه فاقد گودي است، لكن فرود افتادگي آبگيرها ممكن است براي ترافيك مشكل آفرين باشد آبگيري هاي جدولي با دهانه بزرگتر از 15 سانتيمتر نيز ممكن است براي كودكان خطرناك باشد امروزه ايمني دوچرخه سواران و موتور سواران نيز در انتخاب نوع آبگير و طراحي آن بسيار مورد توجه است.

زير سيستم هاي انتقال

زير سيستم هاي انتقال روانابهاي جاده اي عملا عمده ترين بخش از سيستم دفع محسوب مي شود. محدوده عمل اين سيستم، از محل تخليه رواناب جمع آوري شده از سطح جاده به داخل سيلابرو شروع و تا ريزشگاه ادامه مي يابد. مجاري انتقال مشتمل بر سيستم هاي اصلي و فرعي سطحي و زير سطحي مي باشد.مجاري پذيرنده مجاري جمع كننده، ومجاري اصلي انتقال اجزاء تشكيل دهنده زير سيستم انتقال مي باشند.

زير سيستم هاي نگهداشت

يكي از روشهاي تعديل موقت يا دائم سيلابهاي ناشي از رواناب جاده ها، استفاده از استخرهاي نگهداشت موقت و يا دائمي است ذخيره سازي و مهار كسب معمولا با احداث سدهاي كنترل سيلاب و يا سدهاي چند منظوره صورت مي گيرد.

در مناطق مسطح و دشتها، معمولا امكان احداث سدهاي مزبور وجود ندارد واز اين رو مي توان نگهداشت و ذخيره سازي سيلاب را در حوضچه ها و استخرهاي مصنوعي و يا انحراف به داخل گودالهاي طبيعي انجام داد.

زير سيستم هاي تخليه و دفع نهائي

از مهمترين عناصر جمع آوري و دفع رواناب جاده ها، سيستم تخليه است كه در مراحل اوليه و مقدماتي مطالعات بايستي مورد توجه قرار بگيرد.

محل يا مناطق تخليه روانابها بايد واجد شرايط مناسب هيدروليكي –هيدرولوژي براي دريافت و دفع جريانهاي مازاد باشد. ظرفيت محل دريافت بايد به اندازه اي باشد كه تخليه روانابها در آن منجر به افزايش تراز سطح آب و خسارت زدن به مناطق بالا دست و پائين دست تخليه نگردد. به منظور بررسي و مطالعه ظرفيت محل تخليه و تعيين كفايت يا عدم كفايت آن براي دريافت و دفع ايمن رواناب هاي مي توان از آمار و داده هاي ايستگاههاي آب سنجي كه در مجاورت محل مورد نظر قرار دارند. استفاده نمود ريزشگاهها، سازه هاي پمپاژ، سازه هاي استهلاك انرژي، و احتمالا سازه هاي دفع زميني اجزاء اصلي اين زير سيستم به حساب مي آيند.

زيرسيستمهاي تخليه و دفع

محلها و تاسيسات تخليه و دفع جريانهاي سطحي از جمله مهمترين اجزاي سيستم جمع آوري ودفع روان آبهاي سطحي است كه در مراحل اوليه و مقدماتي مطالعات بايد مورد توجه و ارزيابي قرار گيرد. محل يا نقاط تخليه روان آنها بايد واجد شرايط مناسب هيدروليكي – هيدرولوژي براي دريافت و دفع جريانهاي مازاد باشد. ظرفيت محل دريافت كننده سيلابها بايد به اندازه اي باشد كه تخليه روان آبها در آن منجر به افزايش تراز سطح آب و خسارت به مناطق بالا و پائين دست نقطه تخليه نگردد.

زهكشي زير سطحي

اشباع شدن مصالح فونداسيون يكي از عمده ترين شكست روسازي راه ها است سيستم زهكشي زيرزميني براي حذف سريع آب نفوذ كرده و جلوگيري از راهيابي آن به بستر و اساس جاده ها طراحي و اجرا مي شود طراحي زهكش هاي زير سطحي ضرورتا بايد با هماهنگي و مشاوره با كارشناسان زمين شناسي و مكانيك خاك صورت پذيرد. در زهكشي تكيه گاه هاي پل ها از مشاوره كارشناس سازه نيز بايد بهره جست. گرچه در مرحله طراحي بسياري از مسائل زهكشي زير سطحي مورد توجه قرار مي گيرد لكن موارد غير شفاف معمولا در مرحله اجرا روشن مي شود. در واقع بايد پذيرفت كه در مسائل زهكشي زير سطحي عوامل نا مطمئن زيادي وجود دارد لذا براي برآورد معقول از متغيرها و پارامترهاي طراحي، حفاريهاي اكتشافي گسترده اي مورد نياز خواهد بود به همين دليل بسياري از طراحي هاي زهكش هاي زير سطحي متاثر از شرايط محلي و قوانين تجربي است كه حاصل آنها رضايت بخش بوده است.

شدن جرياني كه با آن مي توان آب زير زميني و يا نشتاب را جمع آوري و حذف كرد بستگي به بار موثر هيدروليكي، ضريب نفوذ پذيري ، عمق ، شيب ، ضخامت وگستره سفره آبهاي زيرزميني دارد.گر چه توسط روش هاي تحليلي مي توان مسئله را حل كرد.لكن كار بسيار خسته كننده، وسنگين بوده و چندان رضايت بخش به نظر نمي رسد حال آنكه بررسي هاي تجربي و ميداني با نتايج بهتر و رضايت بخش تري همراه است.

هر گاه كه يك جاده موجود قسمتي از اجراي يك جاده جديد است حضور و مبدا آب زيرزميني اغلب معلوم و يا به راحتي قابل رديابي است.كارمندان مسئول نگهداري راه موجود معمولا مناسبترين و بهترين منبع اطلاعات است و بايد مورد مشاوره قرا گيرندالبته در مورد مسئله پايداري شيب ها و ديگر مسائل با اهميت مشابه اطلاعات وسيعي از شرايط زير سطحي لازم است.

رده بندي سيستم

معمولترين زهكشي زير سطحي از نوع لوله هاي زهكش زيرزميني است.يك لوله زهكش زيرزميني عبارت از لوله سوراخداري است كه نزديك كف يك ترانشه باريك كار گذاشته شده است كف ترانشه با فيلتر مناسب پوشانده شده و اطراف و بالاي آن با مصالح نفوذ پذير پر شده است.

زهكشهاي فرانسوي كه شامل يك ترانشه است كه با سنگريزه پر شده است چندان قابل اطمينان نيستند. توصيه مي شود كه از اين نوع زهكش ها در سيستم هاي دائمي استفاده نشود در موارد خاص كه شرايط خاك و عمق زهكش زيرزميني با معيارهاي ايمني سازندگان مغايرت داشته باشد مي توان از زهكش نوع فرانسوي استفاده كرد.در اين صورت سيستمي شامل يك آستر فيلتري و مصالح نفوذ پذير ممكن است جايگزين لوله سوراخ دار شود. البته انواع ديگر زهكش زير سطحي چون زهكش هاي افقي، گالري هاي زهكش، ژئوتكستايل، ترانشه هاي پايدار سازي نيز مطرح است .

همانطور كه ذكر شد لوله هاي زهكش زير سطحي متداولترين گزينه است اين سيستم از لوله هاي سوراخدار با قطر 150 و 200 ميليمتر تشكيل شده است كه بر روي بستري قرار مي گيرد كه داراي آستر فيلتري است در موارد زير مي توان از يك لوله زهكش منفرد استفاده كرد:

-در طول پنجه شيب خاكبرداري بمنظور قطع نشتاب آنگاه كه پايداري شيب مسئله اي ندارد.

در طول پنجه يك خاكريزي در طرفي كه آب زيرزميني سرچشمه مي گيرد.

عمود بر محور جاده در جهت و در انتهاي خاكبرداري.

در موارد زير مي توان از لوله هاي زهكش چند رديفه استفاده كرد:

زير سازه جاده هر گاه صفحه نفوذ پذير لازم باشد براي پايدار سازي فونداسيون خاكريزي شده .

ضوابط طراحي لوله هاي زهكش زيرزميني

براي لوله هاي زهكش با طول 150 متر يا كمتر حداقل قطر 150 ميليمتر پيشنهاد مي شود بطور كلي قطر 150 ميليمتر براي زهكش هاي زير زميني جمع كننده و فرعي در اكثر خاكها كافي است.براي لوله هاي زهكش طويل تر از 150 متر حداقل قطر 200 ميليمتر توصيه مي شود.

از تخليه رواناب سطحي به داخل لوله هاي زهكش زير زميني بايد اجتناب گردد.خروجي زهكش هاي زيرزميني بايد در فواصل حداكثر 300 متر در سيستم لحاظ گردد.

در صورتيكه ارتفاع و تراز آب اجازه دهد مي توان خروجي زهكش زيرزميني را به گونه اي طراحي كرد كه به داخل مجراي زهكش سطحي تخليه كند. لازم است دقت شود كه خروجي از فشار هيدرواستاتيك مجراي پذيرنده متاثر نشده و آب سطحي به داخل زهكش زير زميني بر نگردد.

براي سهولت كار مسئولين نظافت و تميز كردن سيستم مي توان از رايزرهائي در انتها و اواسط لوله هاي زهكش زيرزميني استفاده كرد. رايزرهاي مياني شستشوي زهكشها را ممكن است در فواصل 150 متري و در نقاط تغيير جهت با زاويه تند بيش از 10 درجه منظور كرد.

توصيه مي شود كه در صورت امكان لوله هاي زهكش زيرزميني در شيبي بيش از 5% درصد كار گذاشته شود. در هر صورت حداقل شيب براي زهكش اي فرعي از 2% و براي زهكش اصلي از 25% درصد نمي توان كمتر باشد.

عمق كارگذاري لوله هاي زهكش تابعي از ضريب نفوذ پذيري خاك، مقدار افت سطح آب مورد نياز براي تامين پايداري و تراز سطح آب است. هر گاه كه مقدور باشدبهتر است كه لوله زهكش زيرزميني بر روي بستر نفوذناپذير در زير سفره آب زيرزميني قرار گيرد.

مرجع:

www.irancivilcenter.com

---