از مهمترین عواملی که در طراحی مخازن بتنی، که برای ذخیره‌سازی آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از اهمیت بسزایی برخوردار است، می‌توان به طراحی اصولی، انتخاب مناسب مصالح، ساخت و نگهداری اشاره کرد. با توجه به رشد جمعیت، توسعه شهرها و بالا رفتن سطح زندگی شهروندان، هر ساله در نقاط مختلف کشور مخازن متعددی برای پاسخگویی به نیازهای آبرسانی ساخته می‌شود. بنابراین، لازم است طرح و محاسبه این مخازن هماهنگ بوده و براساس آخرین استانداردهای ملی و جهانی انجام شود تا از کارآمدی این تاسیسات زیربنایی اطمینان کافی حاصل گردد.

مخازن آب تحت بارهای متفاوت، شرایط محیطی سخت و نیازهای سرویس‌دهی ویژه‌ای قرار می‌گیرند. بارهای وارده بر مخازن بتنی شامل بارهای معمول مرده و زنده و همچنین نیروهای هیدرودینامیکی است. شرایط سخت محیطی نیز مربوط به تر و خشک شدن‌های متعدد بتن است. از نظر سرویس‌دهی نیز لازم است این سازه‌ها در مقابل گریز مایعات مقاوم باشند. به منظور دستیابی به نیازهای سرویس‌دهی، لازم است فرایند طراحی، انتخاب مصالح و اجرا در حد مناسبی باشد تا بتنی توپر، با دوام و تقریبا غیر قابل نفوذ با میزان ترک و تغییرشکل محدود پدید آید. نشتی نیز باید کنترل شود تا آلودگی از آب‌های زیرزمینی و سطحی و همچنین پرت آب به حداقل رسیده و ماندگاری سازه افزایش یابد.

طبقه‌بندی مخازن

طبقه‌بندی مخازن از لحاظ نوع متریال مخازن آب از لحاظ جنس مصالح به دو نوع بتنی و فلزی تقسیم می‌شوند. (تمرکز این مقاله روی مخازن بتنی می‌باشد.)

طبقه‌بندی مخازن از لحاظ وضعیت استقرار نسبت به تراز زمین

مخازن بتن مسلح برحسب وضعیت استقرار نسبت به تراز زمین، به دو دسته مخازن هوایی و مخازن زمینی طبقه‌بندی می‌شوند.

مخازن بتنی هوایی: مخازن هوایی، مخازنی هستند که برای ایجاد فشار مناسب در شبکه (به علت موجود نبودن زمین طبیعی مرتفع در منطقه تحت پوشش)، بر روی پایه‌های قاب‌بندی شده و یا یکپارچه، احداث می‌گردد. در شرایط معمول، حجم این مخازن محدود بوده و براساس نیاز تعیین می‌گردد.

مخازن بتنی زمینی: مخازن بتنی زمینی طبق ضوابط پدافند غیر عامل، سطح آب زیرزمینی، شرایط اقلیمی، توپوگرافی، ژئوتکنیک، محدودیت زمین، رقوم مورد نظر، شیب زمین و یا لزوم ساماندهی سیما و مناظر، به صورت مدفون، نیمه مدفون و یا نمایان ساخته می‌شوند.

الف- مخازن بتنی زمینی مدفون

مخازن بتنی زمینی مدفون مخازنی هستند که در عمق مناسب استقرار یافته و سپس پشت دیوارها و همچنین روی سقف آن‌ها خاک مناسب ریخته و خاک پشت دیوارها متراکم می‌گردد. این گونه مخازن علاوه بر محاسنی که از لحاظ استتار دارند، از نظر تبادل حرارتی نیز شرایط مناسبی را فراهم می‌آورند.

ب- مخازن بتنی زمینی نیمه مدفون

در این مخازن عملیات خاکریزی صرفا تا بخشی از ارتفاع دیوار انجام می‌شود. این‌گونه مخازن از لحاظ استتار، تغییرات دما و همچنین انبساط و انقباض دال سقف، شرایط نامناسبی دارند و با توجه به ضوابط پدافند غیرعامل برای استفاده در شبکه آب آشامیدنی شهری قابل توصیه نمی‌باشند.

پ- مخازن بتنی نمایان

این‌گونه مخازن به طور معمول به لحاظ معماری منظر و یا نمادگرایی و در تطابق با محیط پیرامون برای ساماندهی سیما و مناظر شهری، تاریخی و توریستی، به صورت نمایان ساخته می‌شوند.

طبقه‌بندی مخازن از لحاظ شکل هندسی و مشخصات ابعادی

مخازن بتنی زمینی برای آب، معمولا در دو شکل استوانه‌ای و مکعب مستطیلی ساخته می‌شوند، اگرچه از نظر کلی به هر شکل هندسی زیبا و مناسب می‌توانند احداث گردند. به طور کلی، مخازن استوانه‌ای از لحاظ فنی و ملاحظات پدافند غیرعامل به مخازن مکعب مستطیلی برتری دارند. در مناطقی که ضریب باربری خاک مناسب باشد، مخازن کاسه‌ای نیز برای احجام بزرگ گزینه‌ی مناسبی می‌باشد.

از نقطه نظر بهره‌برداری و ملاحظات پدافند غیرعامل، مخازن بتنی معمولا به صورت دوقلو در نظر گرفته می‌شوند. به عنوان مثال، به جای ساخت یک مخزن 5000 مترمکعبی، دو مخزن 2500 مترمکعبی در کنار هم و یا چسبیده به یکدیگر ساخته می‌شود. ابعاد مخازن تابع مشخصات زمین و شرایط محیطی است، لیکن در صورت نبود محدودیت‌های خاص، به لحاظ اقتصادی مناسب‌ترین ابعاد هندسی برای مخازن مکعب مستطیلی در شرایطی حاصل می‌شود که نسبت طول به عرض مخزن 3 به 2 باشد. در مخازن دوقلوی استوانه‌ای نیز مناسب‌ترین حالت، استفاده از دو مخزن مستقل با حجم مساوی است.

اصول و ضوابط طراحی مخازن بتنی زمینی

اولین قدم در ساخت مخازن بتنی آب، طراحی سازه آن می‌باشد که نقش بسیار مهمی در عملکرد، عمر، دوام، زمان و هزینه دارد و چنانچه طراحی مخزن آب بتنی به درستی انجام نشود اتلاف منابع مالی را در پی خواهد داشت. برای یک طراحی دقیق توصیه می‌شود که از آیین نامه‌های مربوطه و دانش فنی استفاده شود.

روش اصلی طراحی سازه‌های مهندسی بهداشت روش حالات حدی است. بنابراین طراحی اجزا این نوع سازه‌ها باید بر مبنای تامین محدودیت‌های بهره برداری و حداقل مقاومت مورد نیاز انجام پذیرد.

شرایط پی

قبل از هر گونه محاسبات و طراحی سازه توسط مهندسین باید اطلاعاتی نظیر زمین‌شناسی، مکانیک خاک، لرزه‌خیزی منطقه و همچنین شرایط پی در خصوص مسائلی از قبیل: نشست، اختلاف نشست (نشست غیریکنواخت)، ظرفیت باربری، اثرات خورندگی ناشی از آب و خاک، سطح آب زیرزمینی، آبگونگی یا روانگرایی، فشار جانبی، ضریب عکس‌العمل افقی و قائم خاک و سایر پارامترهای مکانیک خاک، توسط گروه‌های ذیصلاح مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل و پارامترهای لازم در اختیار گروه‌های مختلف طراحی مخزن قرار گیرد.

در مخازن بزرگ توصیه می‌شود به منظور کنترل مضاعف نتایج آزمایش‌های گمانه مکانیک خاک، حفاری‌های تکمیلی و کنترل مطالعات ژئوتکنیک اولیه مطابق نظر مهندس ژئوتکنیک عمل شود.

سیستم سازه‌ای سقف مخازن بتنی زمینی

مخازن بتنی را می‌توان مسقف و یا بدون سقف احداث نمود. مخازن آب آشامیدنی باید مسقف و غیرقابل نفوذ باشند. از مخازن بدون سقف به طور معمول در مواردی نظیر حوضچه‌های ته نشینی، استخرهای شنا و ذخیره آب کشاورزی استفاده می‌شود. برای سقف مخازن می‌توان یکی از سیستم‌های زیر را انتخاب نمود:

الف- دال تخت قارچی

ب- تیر – دال

اتصال سقف به دیوار در مخازن بتنی زمینی

به طور معمول اتصال سقف به دیوار در مخازن نیمه مدفون به منظور کاهش اثر تغییر طول‌های حرارتی، به صورت آزاد و در مخازن مدفون، جهت جلوگیری از نفوذ آب‌های زیرزمینی به صورت یکپارچه در نظر گرفته می‌شود. ارتباط محیط خارج با محیط داخل مخازن باید با کارگذاری آب‌بند مناسب در محل‌های اتصال سقف به دیوار، به طور کامل قطع گردد.

سیستم سازه‌ای دیوار مخازن بتنی زمینی

سیستم سازه‌ای دیوار مخازن بتنی زمینی برحسب وجود درزهای انبساط قائم در دیوار، به صورت یکپارچه و یا غیر یکپارچه در نظر گرفته می‌شود که اجرای آن در مخازن مکعبی و استوانه‌ای متفاوت خواهد بود.

ارتفاع دیوار مخازن بتنی زمینی

با توجه به تکنولوژی روز، ملاحظات اقتصادی و ترجیح بر بتن‌ریزی یکپارچه در ارتفاع، حداکثر ارتفاع دیوار در زمان طراحی توسط مهندس طراح تعیین می‌شود.

سیستم سازه‌ای کف مخازن بتنی زمینی

برحسب شرایط پی، سیستم کف به یکی از دو صورت یکپارچه و غیر یکپارچه انتخاب می‌شود. سیستم کف یکپارچه به صورت دال بتن مسلح یکپارچه در زیر تمام دیوارها و ستون‌ها می‌باشد. در مواقعی که منطقه دارای خاک خوب و عاری از آب زیرزمینی باشد، استفاده از کف غیر یکپارچه می‌تواند مورد توجه واقع شود. در این حالت دیوارها و ستون‌ها دارای شالوده‌های جداگانه می‌باشند و بر روی سطح فوقانی این شالوده‌ها، دالی بتنی با ضخامت مناسب (حداقل 15 سانتی‌متر) به منظور آب‌بندی کف مخزن اجرا می‌شود.

در طراحی مخازن بتنی توصیه می‌شود از سیستم کف یکپارچه به صورت دال بتن مسلح یکپارچه در زیر تمام دیوارها و ستون‌ها استفاده گردد.

فاصله ستون‌ها در مخازن بتنی

بررسی تجربیات موجود در زمینه طراحی و اجرای مخازن بتنی زمینی نشان می‌دهد که فواصل متعارف ستون‌ها در حدود 4 تا 6 متر می‌باشد. مطالعات انجام شده نیز نشان می‌دهد که فواصلی در حدود فوق، ضخامت معقولی برای سقف (در حدود 20 تا 25 سانتی‌متر) به دست می‌دهد و در ضمن تعداد و تراکم ستون‌ها از نقطه نظر اجرایی در حد معقولی است. با توجه به توضیحات فوق، توصیه می‌شود برای طراحی مخازن، در اکثر موارد فواصل ستون‌ها حدود 5 متر انتخاب شود. در مورد دهانه انتهایی برای ایجاد توازن در لنگرهای مثبت و منفی، طول دهانه حدود 4 متر و با همین استدلال، طول دهانه‌های طره‌ای موجود در مجاورت درزهای انبساطی، حدود 2 متر منظور می‌شود.

یخ‌زدگی در مخازن بتنی زمینی

ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺷﺮاﻳﻂ اقلیمی ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺳﺮدﺳﻴﺮ، اﻣﻜﺎن یخ‌زدگی در مخازن بتنی وﺟﻮد داﺷﺘﻪ و ﺳﻪ ﻧـﻮع ﭘﺪﻳـﺪه‌ ﻳﺦزدگی ﺑـﻪ ﺷﺮح زﻳﺮ در ﻣﺨﺎزن ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه اﺳﺖ:

• ﻳﺦزدگی ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ و ﺗﺠﻬﻴﺰات ﺟﺎنبی مخازن بتنی
• ﻳﺦزدگی ﺳﻄﻮح در ﺗﻤﺎس ﺑﺎ ﻫﻮای ﻣﺮﻃﻮب ﻣﻮﺟﻮد در داﺧﻞ ﻓﻀﺎی ﻣﺨﺰن
• ﻳﺦزدگی ﺳﻄﺢ آب داﺧﻞ ﻣﺨﺰن

راهﻛﺎرﻫﺎی زﻳﺮ ﺑﺮای ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از وﻗﻮع ﭘﺪﻳﺪهﻫﺎی ﻓﻮق‌اﻟﺬﻛﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺻﻴﻪ میﺑﺎﺷﺪ:

• ﺑﺮای ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ و ﺗﺠﻬﻴﺰاتی ﻛﻪ ﺑﺎﻻﺗﺮ از ﻋﻤﻖ ﻳﺦزدگی اﺟﺮا میﺷﻮﻧﺪ ﺑﺎﻳﺪ ﻋﺎﻳﻖ ﺣﺮارتی ﻣﻨﺎﺳﺐ و ﻣﻘـﺎوم در ﻣﻘﺎﺑـﻞ ﺻﺪﻣﺎت ﻣﻜﺎنیکی در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد. ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻋﺎﻳﻖ ﺣﺮارتی ﺑﺎﻳـﺪ ﺑـﻪ ﻧﺤـﻮی اﻧﺘﺨـﺎب ﺷـﻮد ﺗـﺎ ﺑﺘـﻮان ﺷـﺮاﻳﻂ ﺗﺠﻬﻴﺰات ﻓﻮق‌اﻟﺬﻛﺮ را در ﺣﺪ ﻋﻤﻖﻳﺦ زدگی در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ و ﻳﺎ ﺑﺎ محاﺳﺒﺎت ﻧﺸﺎن داد اﻣﻜـﺎن ﻳـﺦزدگی در آن ﺷﺮاﻳﻂ وﺟﻮد ﻧﺪارد.
• حداقل 50 سانتیﻣﺘﺮ ﺧﺎک ﺑﺮ روی ﺳﻘﻒ مخازن بتنی رﻳﺨﺘﻪ ﺷﻮد و ﻳﺎ آن ﻛﻪ ﻣﻌـﺎدل ﺿـﺨﺎﻣﺖ 50 میلیﻣﺘـﺮ ﻋـﺎﻳﻖ ﺣﺮارتی ﭘﺸﻢ ﺷﻴﺸﻪ ﺑﺮ روی ﺳﻄﺢ ﺧﺎرجی ﻣﺨﺰن ﻛﺸﻴﺪه ﺷﺪه و اﻳﻦ ﻋﺎﻳﻖ ﺑﺎﻳﺪ در ﻣﻘﺎﺑـﻞ ﺻـﺪﻣﺎت ﻣﻜـﺎنیکی و ﺗﺨﺮﻳﺐ ﻧﺎشی از ﻧﻔﻮذ آب ﻣﺤﺎﻓﻈﺖ ﺷﻮد. ﺑﺪﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ، میﺗﻮان از وﻗﻮع ﭘﺪﻳﺪه ﻳﺦزدگی ﺳﻄﺢ آب داﺧﻞ مخازن بتنی و ﺳﻄﻮح در ﺗﻤﺎس ﺑﺎ ﻫﻮای ﻣﺮﻃﻮب در ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﻌﻤﻮل ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی نمود.

محل قرارگیری مخازن

ﺟﺎﻧﻤﺎیی ﻣﺨﺎزن و اﺑﻨﻴﻪ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ آن در ﻣﺤﻮﻃﻪ، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻋﻤﻠﻜﺮد اﺟﺰای ﻃـﺮح و ﺗـﺮاز ﻗﺮارﮔﻴـﺮی ﻣﺨـﺎزن اﻧﺠـﺎم میﺷﻮد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ، رﻋﺎﻳﺖ ﺿﻮاﺑﻂ ﭘﺪاﻓﻨﺪ ﻏﻴﺮ ﻋﺎﻣﻞ و اﻧﺠﺎم ﻣﻄﺎﻟﻌﺎتی ﻧﻈﻴﺮ ﻣﻼﺣﻈﺎت ﻟﺮزهﺧﻴﺰی و ژﺋﻮتکنیک، رﻋﺎﻳﺖ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻣﺠﺎز از ﻣﻨﺎﺑﻊ و ﻣﺠﺎری آﻟﻮدگی و رﻋﺎﻳﺖ ﺣﺮﻳﻢﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﺑﺮای ﺟﺎﻧﻤﺎیی ﻣﺨﺎزن ﺑﺎﻳﺪ ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد.

مشخصات بتن مصرفی

ﺣﺪاﻗﻞ ﻣﻘﺎومت ﻣﺸﺨﺼﻪ ﺑﺘﻦ ﻣﺨﺎزن برابر 30 ﻣﮕﺎﭘﺎﺳـﻜﺎل و ﺣـﺪاﻛﺜﺮ ﻧﺴـﺒﺖ آب ﺑـﻪ ﻣـﻮاد ﺳـﻴﻤﺎنی ﺑﺮاﺑـﺮ 0.45 میﺑﺎﺷﺪ. ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻓﺸﺎری 28 روزه‌ی ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻧﻤﻮﻧﻪ‌ی اﺳﺘﻮاﻧﻪای ﺑﻪ ﻗﻄﺮ 150 و ارﺗﻔﺎع 300 میلیﻣﺘﺮ می‌ﺑﺎﺷـﺪ ﻛـﻪ در ﺷﺮاﻳﻂ اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﺗﻬﻴﻪ و ﻋﻤﻞآوری ﺷﺪه اﺳﺖ. در ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﺮارﮔﻴﺮی در ﻣﺤﻴﻂﻫﺎی ﻣﻬﺎﺟﻢ ﻣﺨﺘﻠﻒ (ﻣﺤﻴﻂﻫـﺎی ﺳـﻮﻟﻔﺎتی، ﻛﻠﺮﻳﺪی و…) و ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎی ﺷﺪت ﻣﻬﺎﺟﻢ ﺑﻮدن ﻣﺤﻴﻂ، ﻧﺴﺒﺖ آب ﺑﻪ ﻣﻮاد ﺳﻴﻤﺎنی ﻛـﻢﺗـﺮ و ﻣﻘﺎوﻣـﺖ ﻣﺸﺨﺼـﻪای ﺑـﻴﺶﺗـﺮ، ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز اﺳﺖ.

ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻧﺴﺒﺖ آب ﺑﻪ ﻣﻮاد ﺳﻴﻤﺎنی ذﻛﺮ ﺷﺪه ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺑﺘﻦ ﺣﺎوی ﺳـﻨﮕﺪاﻧﻪﻫـﺎی سبک نمیﺑﺎﺷـﺪ، زﻳـﺮا در ﺻـﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻨﮕﺪاﻧﻪﻫﺎی سبک ﻏﻴﺮاﺷﺒﺎع در ﻣﺨﻠﻮط، ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻴﺰان ﺟﺬب آب آنﻫﺎ دﻗﻴﻘﺎ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﺨﻮاﻫﺪ ﺷﺪ.

بتن‌های خود متراکم

ﺑﺘﻦ ﺧﻮد متراکم بتنی اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﺤﺖ وزن ﺧﻮد ﺟﺎری ﺷﺪه و ﺑﺪون ﻧﻴﺎز ﺑﻪ اﻧﺮژی تراکمی ﺑـﻪ ﻃـﻮر ﻛﺎﻣـﻞ ﻓﻀـﺎی ﺑـﻴﻦ آرﻣﺎﺗﻮرﻫﺎ و ﻗﺎﻟﺐﻫﺎ را ﭘﺮ ﻛﺮده و ﺣﺎﻟﺖ ﻫﻤﮕﻦ ﺧﻮد را ﻧﻴﺰ ﺣﻔﻆ می‌نماید. اﺳـﺘﻔﺎده از این نوع بتن در مخازن بتنی، امکان دستیابی راحت تر به سطح تمام شده صاف و صیقلی ﺑﺘﻦ ﺳﻘﻒ، ﺑﺘﻦ رﻳﺰی ﻳﻜﭙﺎرﭼﻪ دﻳـﻮار ﻣﺨـﺎزن، ﺳـﻬﻮﻟﺖ اﺟـﺮای ﺑـﺘﻦ ﺳﻄﻮح ﮔﺴﺘﺮده دالﻫﺎ و ﺳﻬﻮﻟﺖ ﺗﺮاﻛﻢ ﺑﺘﻦ در نواحی ﭘﺮ آرﻣﺎﺗﻮر در ﭘـﺎی دﻳﻮارﻫـﺎ را ﻓـﺮاﻫﻢ می‌آورد. ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ در ﺻـﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ ﺑﺘﻦ، ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺘﻦ رﻳﺰی اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ و در برخی ﻣﻮارد ﻫﺰﻳﻨﻪ ﻛﻞ ﺑﺘﻦ ریزی ﻛﺎﻫﺶ میﻳﺎﺑـﺪ.

ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ اﻳﻦ ﻧﻮع ﺑﺘﻦ در ﻣﺮاﺣﻞ اجرایی و اﺣﺘﻤﺎل وﻗﻮع جداشدگی و آب انداختگی ﺑـﺘﻦ، ﺑﺎﻳـﺪ اﺳﺘﻔﺎده از آن ﺗﺤﺖ ﻧﻈﺮ ﻣﺘﺨﺼﺼﻴﻦ و ﺑﺎ اﺣﺘﻴﺎط اﻧﺠﺎم ﮔﻴﺮد.

ﭘﻮﺷﺶ بتنی ﺑﺮ روی ﻣﻴﻠﮕﺮد

ﭘﻮﺷﺶ بتنی ﺧﺎﻟﺺ ﺑﺮ روی بیرونی‌ترین ﺳﻄﺢ میلگردهای ﻓﻠﺰی، در اﻋﻀﺎی بتنی که در ﺗﻤـﺎس ﻣﺴـﺘﻘﻴﻢ و داﺋـﻢ ﺑـﺎ خاک ﻗﺮار دارﻧﺪ، ﺑﺮاﺑﺮ 75 میلیﻣﺘﺮ می‌باشد. در ﺻﻮرت وﺟﻮد ﺣﺪاﻗﻞ 100 میلیﻣﺘﺮ ﺑﺘﻦ ﻣﮕﺮ و یا ﺳﻪ ﻻﻳﻪ ﭘﻮﺷـﺶ ﻗﻴـﺮ و گونی ﻣﺤﺎﻓﻈﺖ ﺷﺪه و ﻳﺎ ﺳﺎﻳﺮ روشﻫﺎی ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﺤﺎﻓﻈﺖ ﺷﻮﻧﺪه، می‌توان اﻳﻦ ﻣﻘﺪار را ﺑﻪ 50 میلیﻣﺘﺮ ﻛﺎﻫﺶ داد. ﺣﺪاﻗﻞ ﭘﻮﺷﺶ بتنی برای ﺳﺎﻳﺮ ﻗﺴﻤﺖﻫﺎی ﻣﺨﺎزن ﻧﻴﺰ ﺑﺮاﺑﺮ 50 میلیﻣﺘﺮ میﺑﺎﺷﺪ. در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﺑـﺘﻦﻫـﺎیی ﺑـﺎ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻓﺸﺎری ﺑﻴﺶ از 40 ﻣﮕﺎﭘﺎﺳﻜﺎل میﺗﻮان ﺣﺪاﻗﻞ ﭘﻮﺷﺶ بتنی ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز را 10 میلیﻣﺘﺮ ﻛﺎﻫﺶ داد.

حداقل ضخامت اجزای مخازن

ﺣﺪاﻗﻞ ﺿﺨﺎﻣﺖ اﺟﺰای ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﺎزهﻫﺎی ﻣﻬﻨﺪسی ﺑﻬﺪاﺷﺖ ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ ﻧﺤﻮی ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﻮند ﻛﻪ ﻋـﻼوه ﺑـﺮ ﺑـﺮآورده ﻛـﺮدن ﺣﺪاﻗﻞ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز، ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺷﻜﻞ آنﻫﺎ ﻧﻴﺰ در ﻣﺤﺪوده ﻣﺠﺎز ﻗﺮار داﺷﺘﻪ و آبﺑﻨﺪی ﻣﻨﺎﺳﺐ آنﻫﺎ ﺗﺎﻣﻴﻦ ﺷﻮد.

ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻛﻪ ﺗﺮاﻛﻢ و اﺟﺮای ﺻﺤﻴﺢ ﺑﺘﻦ در ﺳﺎزهﻫﺎی ﻣﻬﻨﺪسی ﺑﻬﺪاﺷﺖ ﺑﺮای اﻃﻤﻴﻨﺎن از آبﺑﻨﺪی ﻣﻨﺎﺳـﺐ آن از اﻫﻤﻴﺖ ﺑﺎﻻیی ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ ﺣﺪاﻗﻞ ﺿﺨﺎﻣﺖ دﻳﻮارﻫـﺎی ﺑـﺘﻦ ﻣﺴـﻠﺢ در ﻣﺠـﺎورت آب ﺑﺮاﺑـﺮ 300 میلیﻣﺘـﺮ میﺑﺎﺷـﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر اﻃﻤﻴﻨﺎن از آبﺑﻨﺪی ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻃﺮه‌ای دﻳﻮارﻫﺎ، ﺣﺪاﻗﻞ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻗﺴﻤﺖ ﺗﺤﺘﺎنی دﻳﻮارﻫﺎی آزاد ﺑﺮاﺑﺮ یک دﻫﻢ ارﺗﻔﺎع و دﻳﻮارﻫﺎی ﻣﻬﺎر ﺷﺪه در ﻗﺴﻤﺖ ﺑﺎﻻیی ﺑﺮاﺑﺮ یک دوازدﻫﻢ ارتفاع در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد.

ﺣﺪاﻗﻞ ﺿﺨﺎﻣﺖ دال ﺳﻘﻒ ﻣﺨﺎزن ﺑﺮاﺑﺮ 200 میلیﻣﺘﺮ و دال ﻛﻒ ﻣﺨﺎزن ﺑﺮاﺑﺮ 300 میلیﻣﺘﺮ و ﻳﺎ یک دوازدﻫﻢ ﺣﺪاﻛﺜﺮ ارﺗﻔﺎع ﻣﺎﻳﻊ ﻧﮕﻬﺪاری ﺷﺪه ﺑﺮ روی آن میﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺣﺪاﻗﻞ ﺿﺨﺎﻣﺖ اﺟﺰای ﻏﻴﺮﺳﺎزه‌ای ﻧﻴﺰ ﺑﺮاﺑﺮ 150 میلیﻣﺘﺮ اﺳﺖ.

حداکثر عرض ترک موجود در بتن

در ﻃﺮاحی ﺳﺎزهﻫﺎی ﻣﻬﻨﺪسی ﺑﻬﺪاﺷﺖ ﻣﺤﺪود ﻛﺮدن ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻋﺮض ﺗﺮک، ﺑﺮای آبﺑﻨﺪی و ﺗﺎﻣﻴﻦ ﺷﺮاﻳﻂ ﭘﺎﻳﺎیی ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز، ﻣﻬﻢﺗﺮﻳﻦ ﺷﺮط ﺑﻬﺮهﺑﺮداری میﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻋﺮض ﺗﺮک ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﻧﻴﺮوﻫﺎی ﺑﻬﺮهﺑﺮداری، در ﺷﺮاﻳﻂ محیطی ﻣﺨﺘﻠﻒ بین 0.1 تا 0.3 می‌باشد.

درزها

طبق ساخت تمامی سازه‌های بتنی، اجرای مخازن بتنی هم به علت ناگزیر بودن قطع بتن ریزی به دلایل مختلف و همچنین انبساط و انقباضی که درون آن رخ می‌دهد، لازم به اجرای درز درون آن‌ها خواهیم بود که این درزها شامل درزهای اجرایی و حرکتی می‌باشند.

باید به این نکته توجه کرد که کلیه‌ی موادی که در درزهای مخازن در برگیرنده‌ی آب آشامیدنی به کار می‌رود، ضمن آنکه نباید محیط مناسبی برای پرورش محیط قارچی فراهم آورد، باید غیرسمی و سازگار با محیط زیست بوده و از مراکز معتبر تاییدیه‌ی مناسب برای تماس با آب آشامیدنی را اخذ کرده باشد.

این مواد به دو گروه تقسیم می‌شوند: الف) مواد پیش ساخته، ب) مخلوط‌های درجا، که باید خصوصیات زیر را داشته باشند:

• ماده‌ی به کار رفته، باید نسبت به مایع ذخیره شده، غیرقابل نفوذ باشد.
• همزمان با باز و بسته شدن درز، درزگیر نیز باید بدون تغییراتی که منجر به نشت آب شود، تغییر شکل دهد.

در میانه‌ی درزها جهت جلوگیری از نشت آب به بیرون از مخزن از نوارهای آب‌بند استفاده می‌کنند. مواد اصلی نوارهای آب‌بند، پلاستسک طبیعی و یا PVC می‌باشد.

نکات اجرایی مخازن بتنی زمینی

بستر:

زﻣﻴﻦ ﻣﺤﻞ اﺣﺪاث ﻣﺨﺰن ﺑﺎﻳﺪ ﻗﺒﻞ از ﺷﺮوع ﻣﺮاﺣﻞ ﻃﺮاحی از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ ﺟﻨﺲ، وﺿﻌﻴﺖ ﻻﻳﻪﻫﺎ، ﻣﻴﺰان ﺑﺎرﺑﺮی، ﻧﺸﺴـﺖ و … ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪی ﻣﻜﺎنیک ﺧﺎک ﻗﺮار ﮔﻴﺮد. حتی‌اﻻﻣﻜﺎن ﺑﺎﻳﺪ از ﻗﺮار دادن ﻣﺨﺰن ﺑﺮ روی زﻣﻴﻦﻫﺎیی ﺑﺎ وﻳﮋگیﻫﺎی زﻳﺮ اﺟﺘﻨﺎب ﻛﺮد:

• زمینﻫﺎیی ﺑﺎ ﺑﺎرﺑﺮی ﻛﻢ و ﻧﺸﺴﺖ زﻳﺎد؛
• زﻣﻴﻦﻫﺎیی ﻛﻪ در آنﻫﺎ آب زﻳﺮزمینی ﺑﺎﻻ اﺳﺖ و ﺗﺮاز زیر ﻛﻒ ﻣﺨﺰن ﭘﺎﻳﻴﻦﺗﺮ از آب زﻳﺮزمینی اﺳﺖ؛
• در ﻣﺠﺎورت و روی ﮔﺴﻞﻫﺎ؛
• ﻣﻨﺎطقی ﻛﻪ لایهﻫﺎی زﻣﻴﻦ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺷﻴﺒﺪار ﺑﻮده و ﺑﻪ ﺧﺼﻮص ﻣﻨﺎطقی ﻛـﻪ ﻻﻳـﻪای از ﺧـﺎک داﻧـﻪای ﺑـﺮ روی ﻻﻳﻪای رسی ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺷﻴﺒﺪار ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. در ﭼﻨﻴﻦ ﺣﺎلتی، ﻧﺸﺖ آب از داﻧﻪی ﻻﻳﻪای ﺑـﻪ ﻻﻳـﻪی رسی، ﺑﺎﻋﺚ ﻟﻐﺰﻧﺪه ﻛﺮدن ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس دو ﻻﻳﻪ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاری زﻣﻴﻦ میﮔﺮدد؛
• ﻣﻨﺎطقی ﻛﻪ زﻣﻴﻦ زﻳﺮ ﻣﺨﺰن ﺗﻔﺎوتﻫﺎی ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮجهی از ﻟﺤﺎظ ﺟﻨﺲ دارد؛
• خاک‌های ﮔﭽﺪار (ﺑﻪ واﺳﻄﻪ رﺳﻴﺪن آب ﺑﻪ ﺑﻠﻮرﻫﺎی ﮔﭻ، از ﻣﻘﺎوﻣﺖ زﻣﻴﻦ ﺑﻪ ﺷﺪت ﻛﺎﺳﺘﻪ می‌ﺷﻮد)؛
• خاک‌های دستی، حتی اﮔﺮ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻛﺎﻣﻞ ﻛﻮﺑﻴﺪه ﺷﺪه ﺑﺎﺷﻨﺪ؛
• خاک‌های ﻣﺎﺳﻪای ﻛﻪ ﻣﺴﺘﻌﺪ روانگرایی و ﻳﺎ ﻟﻐﺰش ﺑﺎﺷﻨﺪ (ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﺣﺘﻤﺎل آﺑﺪار ﺷﺪن ﺧﺎک ﺑﺮ اﺛﺮ ﻧﺸﺖ مخزن)؛
• ﻣﻨﺎطقی ﻛﻪ اﺣﺘﻤﺎل ﻗﻄﻊ ﻣﺴﻴﺮ ﻋﺒﻮر ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎی زﻳﺮزمینی آب و ﻳﺎ قناتﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺨﺰن وﺟﻮد دارد.

در زﻣﺎن ﻃﺮاحی و اﺟﺮای ﻣﺨﺎزن ﻧﻴﺰ، ﻣﻮارد زﻳﺮ در ﻛﻨﺎر ﺳـﺎﻳﺮ ﺿـﻮاﺑﻂ و ﻣﻌﻴﺎرﻫـﺎی ﻃﺮاحی پی، ﺗﻮﺳـﻂ ﻛﺎرﺷـﻨﺎس مکانیک خاک ﺑﺎﻳﺪ ﻣﻮرد ﺑﺮرسی ﻗﺮار ﮔﻴﺮد:

• نشست زمین، بر اثر تغییر سطح اﻳﺴﺘﺎیی؛
• ﻧﺸﺴﺖ زﻣﻴﻦ، ﻧﺎشی از ﺣﺮﻛﺖ و ﻟﻐﺰش کلی در زﻣﻴﻦﻫﺎی ﻧﺎﭘﺎﻳﺪار؛
• ﻧﺸﺴﺖ زﻣﻴﻦ، ﻧﺎشی از ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاری ﺑﺮ اﺛﺮ ﮔﻮدﺑﺮداری ﺧﺎکﻫﺎی مجاور و حفر ﭼﺎه؛
• ﻧﺸﺴﺖ زﻣﻴﻦ، ﻧﺎشی از ارﺗﻌﺎﺷﺎت اﺣﺘﻤﺎلی ﻛﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻣﻨﺸﺎ آن سازهﻫﺎی ﻣﺠﺎور ﺑﺎﺷﺪ؛
• هوازدگی ﺑﺴﺘﺮ؛
• ﺑﺮرسی، اﻧﺪازهﮔﻴﺮی و ﺛﺒﺖ ﻣﻨﻈﻢ ﺗﺮاز ﺳﻄﺢ آب زﻳﺮزمینی و ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺗﻨﺎوبی و فصلی آن.

آﻣﺎده ﻛﺮدن ﺳﻄﺢ زمین

در صورتی که عملیات خاکبرداری با ماشین انجام شود، در 20 سانتی‌متری تراز نهایی، باید عملیات متوقف شده و ادامه عملیات تا تسطیح نهایی به روش‌های دستی، خاکبرداری و تنظیم گردد. ریختن بتن مگر بر روی بستر تسطیح شده باید با فاصله زمانی مناسب صورت پذیرد، به طوری که هوازدگی سطحی در خاک ایجاد نشود. در صورت به وجود آمدن فاصله طولانی، خاک‌های هوازده باید برداشته شده و بتن مگر جایگزین آن گردد.

در صورتی که سطح آب زیرزمینی بالاتر از کف خاکبرداری شده باشد، قبل از هرگونه بتن‌ریزی باید سطح آب زیرزمینی توسط روش‌های مناسب پایین برده شود؛ به طوری که عملیات بتن ریزی در محیط خشک صورت پذیرد.

قالب بندی، بتن ریزی، قالب برداری و برداشتن پایه‌های اطمینان

• رعایت موارد ذکر شده در فصل 9 آیین نامه بتن ایران و بندهای مربوط در نشریه شماره 124 سازمان برنامه و بودجه در رابطه با بستن و باز کردن قالب‌ها و برداشتن پایه‌های اطمینان ضروری می‌باشد.
• قالب‌های دیوارهای مخازن بتنی و سیستم مهاربندی آن‌ها باید در برابر فشار جانبی ناشی از بتن تازه، ایستایی لازم را دارا باشند.
• در مخازن با ارتفاع بلند، به منظور جلوگیری از افزایش ضخامت بخش پایینی دیوارها، گاهی از پشت‌بندها در راستای ستون‌ها استفاده می‌شود.
• به منظور حفظ یکپارچگی مراحل بتن ریزی و جلوگیری از ایجاد درزهای سرد (قطع بتن ریزی) در صورتی که ارتفاع قالب از 4.2 متر تجاوز نماید، رعایت تمهیدات خاص در رابطه با طراحی قالب، مانند افزودن پشت‌بندهای اضافی و یا کاهش فاصله میله‌های رابط مطابق نتایج محاسبات ضروری می‌باشد. همچنین در صورت حصول اطمینان از کیفیت بتن، می‌توان از دریچه‌های موقت در بدنه قالب جهت بتن ریزی استفاده نمود، به نحوی که درز سرد (قطع بتن ریزی) ایجاد نشود.
• جهت نگهداری قالب‌ها در طول مراحل بتن ریزی از میله‌های رابط استفاده می‌شود. میله‌های رابط (بست‌ها) با توجه به مشخصات قالب و میله مهار و همچنین سرعت پیش‌بینی شده برای عملیات بتن ریزی، قابل محاسبه می‌باشد. میله‌های رابط باید به صورتی طراحی شوند که از سطوح داخلی و خارجی دیوارها حداقل 38 میلی‌متر فاصله داشته باشند. این فضا در انتهای کار با گروت پر خواهد شد.

درزها

موقع بتن ریزی حتی‌الامکان درزهای اجرایی را با درزهای حرکتی موجود در نقشه‌ها یکی کرده که کمترین میزان درز در سازه‌ی مخازن بتنی ایجاد شود.

نوارهای آب‌بند

آب‌بندهایی که در مقاطع درزها استفاده می‌شود باید خصوصیات زیر را داشته باشند:

• در عمل بسیار با دوام باشند؛
• به اندازه کافی صلبیت داشته باشند، به صورتی که در زمان نصب و نیز ریختن و مرتعش کردن بتن، بتوانند شکل و موقعیت خود را حفظ کنند؛
• به صورت مؤثر با بتنی که در آن جایگذاری شده‌اند، پیوند تشکیل دهند؛
• برای شرایط درزی که در آن به کار می‌روند، با توجه به حداکثر و حداقل دمای محیط، به اندازه‌ی کافی انعطاف‌‌پذیر و الاستیک باشند؛
• با اعمال تمهیدات خاص در مقابل اشعه ماورای بنفش مقاوم شوند؛
• ﻣﺎﻧﺎیی اوزونی آن‌ها در حد قابل پذیرش باشد؛
• در صورت استفاده‌ی همزمان از قیر و نوار آب‌بند، همخوانی مواد آب‌بند و قیر و همچنین میزان حرارت قابل تحمل توسط نوار آب‌بند، مورد توجه قرار گیرد.