طرق الحفر لنزح المياه في موقع البناء

عملية نزح المياه في موقع البناء:

مطلوب نزح المياه من الحفريات في مواقع البناء بشكل عام لأعمال الأساسات. حيث يتم وصف طرق مختلفة لنزع المياه من الحفريات في هذه المقالة. لا غنى عن ظروف العمل الحازمة والسليمة عند تنفيذ تشييد المباني ومحطات الطاقة والسدود والمنشآت الأخرى.

لا تتطلّب هذه الهياكل قاعدة جافة لأساساتها فحسب، بل تتطلّب أيضًا استقرارًا جيدًا لمنسوب المياه في المحيط. حيث يتم نزع الماء من أي منطقة محفورة من أجل الحفاظ على قاع الحفريات جافًا، ولمنع تسرب المياه أو الرمل وتجنب فشل الاضطرابات.

يمكن أن يكون نزح المياه مهمة شاقة إذا لم يعتمد المرء الطريقة الصحيحة. والطرق المختلفة المتاحة لنزح المياه من الحفريات في مواقع الإنشاءات ليست بالضرورة قابلة للتبادل لأن كل واحدة لها نطاق ضيق من التطبيقات. وبالتالي، فإنّ اعتماد الطريقة الصحيحة لنزع المياه لحالة أرضية معينة هو دائمًا قرار حاسم وصعب اتخاذه.

يمكن دائمًا ضخ كمية صغيرة من الماء عن طريق إنشاء حوض ولكن عندما تلعب عوامل أخرى مثل التسرب المستمر، فإنّ اللطخة المفرطة يجب على المرء أن يلجأ إلى القليل من التعقيد.

ما هي طرق الحفر لنزح المياه في موقع البناء؟

هناك أربع طرق مهمة لنزع الماء يجب أن يكون المرء على دراية بها:

• طريقة نقطة البئر لنزع المياه.

• آبار (Eductor).

• فتح حوض الضخ.

• طريقة البئر العميق.

1. طريقة (Wellpoint) لحفر نزح المياه:

1) يتم إنشاء سلسلة من الآبار ذات العمق المطلوب بالقرب من المنطقة المحفورة حيث يتم ضخ المياه منها. كما يتم ترتيب الآبار إما في شكل خطي أو مستطيل حيث يتم إنشاء نقاط الآبار على مسافة لا تقل عن مترين من بعضها البعض.

2) يتم بعد ذلك تثبيت أنابيب الناهض أو أنابيب نزح المياه في تلك الآبار المتقاربة والتي تتصل على السطح بأنبوب تأرجح مرن يتم إلحاقه في النهاية بأنبوب رأسي مشترك مسؤول عن تصريف المياه بعيدًا عن الموقع. حيث أن الغرض من استخدام أنبوب التأرجح المرن هو فقط توفير رؤية واضحة لما يتم ضخه والغرض من أنبوب الرأس هو إنشاء شفط وكذلك تفريغ المياه من منطقة العمل.

3) يتم توصيل أحد طرفي أنبوب الرأس بمضخة تفريغ تسحب الماء من خلال الشقوق في نقطة البئر. ومن ثم، ينتقل الماء من نقاط البئر عبر أنبوب التأرجح المرن إلى أنبوب الرأس إلى المضخة. كما يتم تفريغها بعيدًا عن الموقع أو لعمليات أخرى لإزالة الخصائص غير المرغوب فيها مثل الملوثات.

4) يقتصر السحب باستخدام هذه الطريقة على حوالي خمسة إلى ستة أمتار تحت مستوى مضخة نقطة البئر. وإذا كان التراجع الأعمق مطلوبًا، فيجب استخدام مراحل متعددة من نقاط الآبار.

2. طريقة آبار (Eductor) لحفر نزح المياه:

هذه الطريقة تشبه إلى حد بعيد طريقة نقطة البئر لنزع الماء، يكمن الاختلاف الوحيد في استخدام المياه ذات الضغط العالي في الوحدات الصاعدة بدلاً من الفراغ لسحب المياه من نقاط الآبار. حيث تستخدم الطريقة مبدأ فينتوري وهو تقليل ضغط المائع الذي ينتج عندما يتدفق مائع عالي الضغط عبر قسم ضيق من الأنبوب.

يقوم مصدر الإمداد عالي الضغط بتغذية المياه من خلال أنبوب فنتوري أعلى شاشة البئر مباشرة، ممّا يؤدي إلى انخفاض الضغط الذي يسحب الماء عبر أنبوب المصعد. حيث أن الضغط العالي الرئيسي يغذي الماء العائد.

أكبر ميزة لاستخدام نظام (Eductor) هي أنه يمكن خفض منسوب المياه الجوفية من أعماق تتراوح بين 10-45 مترًا إذا تم تشغيل عدة مضخات من محطة ضخ واحدة. وبالتالي تصبح هذه الطريقة تنافسية من الناحية الاقتصادية في أعماق التربة ذات النفاذية المنخفضة.

3. طريقة الضخ بالحوض المكشوف لحفر نزح المياه:

هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا واقتصادية لنزع المياه حيث أن الجاذبية هي قوة اللعب الرئيسية. حيث يتم إنشاء الحوض في المنطقة المحفورة حيث تتقارب المياه المحيطة وتتراكم مما يسهل تصريف المياه من خلال مضخات مناولة صلبة قوية. ومع ذلك، يقتصر تطبيقه على المناطق التي تكون فيها التربة إما حصوية أو رملية.

نظرًا لأن قاع الحوض يقع في مستوى أدنى من مستوى قاع الحفر، فإنّه سيختصر طريق التسرب الذي تتسرب عبره المياه الجوفية من الخارج إلى منطقة الحفر. ونتيجة لذلك سيكون التدرج الخارج لقاع الحوض أكبر من على سطح الحفر. حيث أنه إذا كانت منطقة الحفر كبيرة، يمكن وضع عدة أحواض على طول الجانب الأطول أو ببساطة استخدام حوض ضيق طويل يسمّى الخندق.

4. طريقة الآبار العميقة لحفر نزح المياه:

تمامًا مثل طريقة نقطة البئر، يتم حفر الآبار حول المنطقة المحفورة، لكن قطر الآبار، في هذه الحالة، يتراوح بين 150-200 ملم. ومن خلال إنشاء آبار عميقة حول المنطقة المجاورة، يتم جعل المياه الجوفية تسقط فيها تحت تأثير الجاذبية. حيث أنه نتيجة لذلك، سينخفض ​​مستوى المياه الجوفية في المناطق المحيطة.

وفقًا لنوع وترتيب المضخات، يمكن أن تصل أعماق الآبار إلى 30 مترًا. حيث يتم اعتماد هذه الطريقة بشكل عام عندما يتعين سحب كمية كبيرة من الماء من الأرض. كما يتم تركيب أغلفة بقطر مناسب للآبار من أجل الاحتفاظ بالآبار. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام شاشات وفلاتر البئر (بين الجدران الجانبية والغلاف) والتي تعمل كجهاز ترشيح وبالتالي لا تسمح للرواسب غير المرغوب فيها بالدخول إلى البئر.

يتم ضخ المياه المتراكمة على هذا النحو باستخدام مضخة غاطسة أو مضخة طرد مركزي. ومن الحكمة تقييم ظروف نفاذية الأرض مسبقًا نظرًا لأن عملية التراكم والضخ بأكملها تستغرق وقتًا طويلاً. حيث أنه قد يتسبب هذا في الاستقرار في المناطق المجاورة وبالتالي قد يلزم اعتماد تقنية مختلفة.

احتياطات نزح المياه في موقع البناء:

هناك حاجة إلى نزح المياه في جميع مواقع البناء تقريبًا. كما يجب إزالة المياه من هذه المواقع لخلق بيئة عمل أكثر أمانًا، والمساعدة في منع التآكل، وكذلك المساعدة في حماية البيئة. حيث أنه من المهم مراعاة بعض احتياطات نزح المياه قبل البدء في المشروع.

• لا ينبغي أبدًا ضخ المياه مباشرة في المنحدرات.

• يجب أن تكون القنوات المستخدمة لنزح المياه ثابتة ومحمية بواسطة العشب والنباتات.

• عدم نزع الماء أبدًا أثناء هطول الأمطار الغزيرة. بحيث سيكون معدل الماء والتسلل أبطأ أثناء عملية نزح المياه أو لن يعمل بشكل كامل.

• لا يجب القيام مطلقًا بتصريف المياه التي تحتوي على زيت أو شحم أو منتجات كيميائية.

• التأكد من الحصول على أي تصاريح إضافية من الوكالات الحكومية أو المحلية أو الفيدرالية.