سازه‌های زیرزمینی شامل هر سازه‌ای است که زیر سطح زمین ساخته می‌شود. سازه‌های زیرزمینی هزاران سال است که به واسطه‌ی معادن و اخیرا به واسطه حمل و نقل، ساخت مسکن و صنایع تجاری توسعه یافته است.

اجزای سازه‌های زیرزمینی با توجه به برنامه‌ریزی معماری، روش‌های ساخت و ساز، المان‌های سازه‌ای و شمع‌زنی و شرایط هوایی و ضد آب بودن با استفاده از هدف سازه و خصوصیات سنگ یا زمین اطراف سازه تعیین می‌شوند.

طراحی ژئوتکنیک بخش مهمی از طراحی سازه‌های زیرزمینی در تمام مراحل پروژه از زمان مطالعات مفهومی تا طراحی دقیق و نیز در طول ساخت سازه است.

طراحی و ساخت سازه‌های زیرزمینی نیازمند فرایند و روش‌های متفاوتی است که متفاوت از بسیاری دیگر از پروژه‌های طراحی و ساخت و ساز است.

ساخت و ساز سازه‌های زیرزمینی در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته صنعتی به دلیل اقتصاد بهتر در مقایسه با سازه‌های سطحی در حال افزایش است. مکان قرارگیری سازه‌های زیرزمینی در مناطقی با شرایط نامساعد آب و هوایی مانند کاهش ناگهانی دمای هوا، بادهای موسمی، بارش‌های طولانی‌مدت و سیل یا در مناطقی با زمین‌های شیب‌دار توصیه نمی‌شود. ساخت سازه‌های زیرزمینی در صنعت استخراج معادن توسعه یافته است.

• سازه‌های زیرزمینی به چندین گروه زیر تقسیم می‌شوند:
• تونل‌های حمل و نقل و تونل‌های مهندسی هیدرولیک
• تسهیلات مترو
• نیروگاه‌ها مخصوصا نیروگاه‌های برق آبی
• گاراژ و کانال‌های شهری
• مخازن آب آشامیدنی
• امکانات ذخیره‌سازی نفت و گاز
• ظروف دفع زباله‌های صنعتی مضر
• شرکت‌های صنعتی
• موسسات پزشکی
• و تاسیسات نظامی

نیروگاه های زیرزمینی به دلیل کاهش طول خطوط انتقال آب، حجم کار بتن و مصرف مواد، نسبت به سطوح سطحی اقتصادی‌تر هستند. هنگامی که یک نیروگاه برق آبی زیرزمینی ساخته می‌شود، چند میلیون متر مکعب سنگ برداشته می‌شود. برای مثال، ۳٫۲ میلیون متر مکعب سنگ برای نیروگاه برق آبی اینگوری در اتحاد جماهیر شوروی با ظرفیت ۱۴۰۰ مگاوات برداشته شد. سه نوع نیروگاه برق آبی زیرزمینی وجود دارد: ترمینال (ساختمانی که در انتهای کانال انحرافی قرار دارد)، سر (ساختمانی که نزدیک ورودی است) و میانجی ​​(ساختمانی در وسط کانال انحرافی). در سوئد و سوئیس نیز نیروگاه‌های حرارتی و اتمی در زیرزمین ساخته شده‌اند. در اواسط سال ۱۹۷۰، ۳۵۰ کارخانه زیرزمینی برق آبی جهان در حال اجرا و در دست ساخت وجود داشت که ظرفیت کل آنها ۱۰۴ مگاوات بود.

عملکرد سازه‌های زيرزمينی عمدتا وابسته به حفظ کيفيت مطلوب و ارائه روشنایی مصنوعی و منبع تغذيه است. تنظیم پارامترهای هوا معمولا با استفاده از واحدهای تهویه مطبوع به دست می‌آید. ضد آب کردن با استفاده از مواد ساختمانی یا تغییر آنها با استفاده از مواد افزودنی شیمیایی انجام می‌شود. علاوه بر این، پوشش ضد آب برای حفاظت از سطوح بیرونی و داخلی سازه استفاده می‌شود. روشنایی به طور کلی فلورسنت است. حذف آب از طریق قرار دادن لوله در دیوارهای حفاری یا لوله زهکشی در زمین انجام می‌شود و آب از طریق این لوله‌ها جذب مخازن و پمپ‌های آب می‌شود.

مترجم و تهیه‌کننده: محبوبه پوریوسفی

منبع