دانلود مقاله بررسی روش های نوین اجرای سد های خاکی و بررسی آن ها

مقدمه نیاز انسان به آب 􀂄 پیدایش تمدن ها 􀂄 سدهای ابتدایی 􀂄 کاربرد سدها کشاورزی آب شرب آب صنعتی تولید برق سیاحتی و توریسم محیط زیست پرورش ماهی مهار آبهای سطحی رسوبگیری از اراضی انواع سدها ١.

سدهای با مواد متصل به هم )وزنی قوسی پایه دار انحرافی ( ٢.

سدهای با مواد غیر متصل به هم ) خاکی سنگی) ٣.

سدهای با مصالح خاص )الاستیکی زیر زمینی) سدهای خاکی همگن 􀂄 مغزه دار 􀂄 دیافراگمی استفاده ازخاک مسلح در سدهای خاکی ضعف خواص مکانیکی خاک و ابعاد بزرگ سازه های خاکی در مقایسه با سازه های بتنی موضوع تقویت خاک را مطرح کرد.

مفاهیم خاک مسلح جدید نبوده و به عهد باستان بر میگردد.

)کاه گل( اوایل قرن بیست آقای رید استفاده از خاک مسلح در سد خاکی را مطرح کردند.

سایر محققین اروپایی و آمریکایی آنرا توسعه دادند.

􀂄 در سال 1984 سیستم مهار بندی آکتی مور در فرانسه ابداع شد.

) پوسته نمای دیوار به صورت قایم و از جنس سپرهای فلزی بود سد خاک مسلح: استفاده از خاک مسلح در سدهای خاکی باعث کاهش و یا حذف شیب 􀂄 پایین دست می گردد.

در این حالت یک دیوار قایم خاک مسلح جایگزین آن خاکریز میگردد .

􀂄 سدهای خاک مسلح را میتوان به صورت طره ای ساخت که در آن سرریز و آستانه آن بر روی تاج سد قرار میگیرد با توجه به عبور سیللاب از روی سد در هنگام ساخت ؛ احداث کنارگذر انحراف آب اقتصادی تر می گردد .

بنابراین سدهای خاکی گزینه قابل قبول از نظر اقتصادی هستند .

اولین سد خاک مسلح در سال 1973 به نام والون دوبیم در جنوب کشور فرانسه احداث گردید .

بطور کلی از خاک مسلح فقط در سدهای کوتاه استفاده میشود ولیکن می توان آنرا در سدهای متوسط نیز بکار برد .

22 متر دارد.

/ بلندترین سد خاک مسلح درکشور آمریکا ارتفاعی برابر 6 􀂄29 متر دارد.

/ بلندترین سدخاک مسلح درکشور فرانسه ارتفاعی برابر 530 کافی نمی باشد .

/ ایمنی سدهای خاک مسلح برای ارتفاع بیش از 5 􀂄 می دانیم سازه سد باید در مقابل نیروهای استاتیکی ؛ وزنی ؛ حرارتی 􀂄زلزله و ..

.

مقاومت نماید .

سدهای خاک مسلح با عملکردی مابین سدهای خاکی فابل انعطاف و سدهای وزنی صلب می تواند در مقابل این نیروها ایستادگی نماید هسته های قیری برای سدهای خاکی و سنگریز هسته های قیری به عنوان هسته های متراکم به کار می روند .

در مواقعی که مصالح طبیعی نفوذناپذیر ویا با کیفیت مناسب در دسترس نباشد.

مزایای هسته قیری : ١.

نفوذپذبری کم ٢.

مقاومت کافی در مقابل نیروهای بارگذار ٣.

انعطاف پذیری کافی جهت هم آهنگی با تغییرشکل خاکریز بدون ترک خوردگی ۴.

مقاومت در برابر فرسایش اتصال مناسب بین لالایه بتن قیری و مصالح خاکریز توسعه هسته های متراکم قیری درسال با سد 􀂄 در پرتغال اغاز شد.

در سال در فرانسه هسته ای قیری در جلوی یک سد وزنی بتنی مورد استفاده قرار گرفت تا نفوذپذیری آن ر ا تامین کند.

در سال در نروژ ؛ نوعی اسکلت ساختمانی در یک سد با کمک هسته لاشه چینی قیری مورد استفاده قرار گرفت .

اصول طراحی هسته های قیری قیر در دراز مدت مانند مایع عمل می کند .

􀂄 در صورت عدم کنترل از هسته جاری می شود .

􀂄 لذا مخلوط قیر با مصالح یا اسکلت سنگی به کار میرود .

􀂄 لالازم است از نفوذ موادی که برای ساختن هسته های قیری به کار 􀂄 میروند به درون فضای خالی سد ؛ جلوگیری کرد که ای کار به کمک صافی های مناسب صورت میگیرد .

وجود اختلاف در ترکیب مخلوط قیری باعث تنش های جانبی مختلف میگردد.

لذا تغییر شکل پذیری هسته قیری به وسیله آزمایشات سه محوری مورد بررسی قرار می گیرد .

طبق محاسبات ؛ پایداری و ایمنی سد های با هسته قیری در هنگام زلزله حفظ شده است.

لذا در کشورهای زلزله خیز مانند ایران قابل توجیه است .

باید اطمینان حاصل کرد که فشار آب درهسته نمی تواند نیروی مقاومت کشش برابر یا بزرگتر از فشار داخلی هسته ایجاد کند .

در صورتی که تخلخل بتن قیری کمتر از 2./ باشد ؛ نفوذناپذیری هسته بتن قیری تامین است .

با توجه به کم بودن سطح تماس در هنگام ریختن و حرارت زیاد مصالح ؛ شرایط جوی تاثیر چندانی در آن ندارد ؛ لذا این هسته ها د رمناطق بسیار مرتفع و دارای بارندگی زیاد سالیانه نیز کاررایی دارند .

جهت طراحی ؛ معلومات تکنیکی گسترده و دقتی با استاندارد بالالا مورد نیاز است .

بسیار مهم است که شرکتهای سازنده هسته های قیری از هر جهت مورد اعتماد باشند.

برش عرضی سد سدهای با هسته قیری سدهای با هسته قیری )طبقه بندی از نقطه نظر ارتفاع( ارزیابی سدهای خاکی با هسته آسفالتی استفاده از مصالح آسفالتی در سدهای خاکی قدمت زیادی دارد .

این نوع مصالح علالاوه بر هسته در پوشش بالالادست سد نیز بکار میروند .

این نوع هسته ها به علت داشتن ضخامت کم (حدود یک متر ) تحمل تغییر شکل برشی حاصل از سدهای خاکی را نداشته و تنها در سدهای سنگریزه ای که صلبیت بیشتری دارند و تغییر شکل کمتری می دهند مورد استفاده قرار می گیرند .

علت اصلی استفاده آن در سدها ؛ رفتار کشسان مومسان آسفالت همانند مصالح ساختمانی است ؛ لذا هسته بر اثر تغییرشکل ترک نمی خورد .

ویژگیهای طراحی انعطاف پذیری هسته های آسفالتی اجرا شدن به صورت عمودی ؛ مایل و حتی شکسته عدم ترک خوردگی عمیق در هنگام نشست نامتقارن عملکرد مناسب در برابر ارتعاش و زلزله مقاومت مناسب در مقابل فرسایش مقاومت در مقابل تغییر شکل ویژگیهای اقتصادی امکان آبگیری قبل از اتمام ساخت سد 􀂄 امکان خود ترمیمی در هنگام تراوش 􀂄 امکان اجرا در شرایط مختلف آب و هوایی ویژگی زیست محیطی این مصالح در آب حل نشده و با محیط زیست سازگار است و ثابت شده است که برای آب آشامیدنی هم مضر نمیباشند اصول طراحی در سدهای با ارتفاع بیش از 100 متر ؛ هسته بسته به ارتفاع باید بین60 تا 100 سانتیمتر در نظر گرفته شود .

ضخامت هسته به علت عدم دقت در پیش بینی رفتار آن ؛ بیشتر از100 سانتیمتر توصیه نمی شود .

معمولالا به منظور افزایش کارایی و قابلیت تراکم آسفالت ؛ به مصالح ؛ 􀂄 دانه های گرد طبیعی نیز افزوده می شوند .

اگر مقدار وزنی قیر 6 درصد و تخلخل حجمی 3 درصد باشد ؛ مخلوط به راحتی متراکم میگردد و هسته کامللا نفوذناپذیر خواهد بود .

تمام قسمتهای سد باید همزمان اجرا گردد ؛ ولی بهتر است هسته آسفالتی و منطقه انتقالی مجاورش حدود یک متر بالاتر باشد .

لازم است هسته و منطقه انتقالی در لالایه هایی با ارتفاع مساوی ریخته شوند .

اگر مناطق انتقالی بالاو پایین دست متفاوت هستند ؛ باید هر سه دریک سطح ریخته و متراکم گردند .

لازم است یک واحد گرم کننده ؛ آسفالت قبلی را گرم کند و سپس آسفالت توسط نوار نقاله حمل و ریخته شود .

برای حفظ ضخامت لازم از یک قالب فلزی استفاده گردد .

پس از اجرای هسته سطح آن پوشیده شود .

پس از اجرای مناطق انتقالی و تراکم محدود آنها و هسته ؛ عملیات اصلی تراکم توسط سه صفحه مرتعش صورت می پذیرد .

در انتها ؛ عملیات تراکم با استفاده از غلتکهای مرتعش سبک برای هسته و مناطق انتقالی پایان می یابد .

برش عرضی سد مشخصات چندین سد سنگریزه ای با هسته آسفالتی بتن متراکم غلتکی در سدها که در آمریکا ابداع شد.

RCC بتن کوبیده شده غلتکی که در ژاپن ابداع شد.

RCD سد بتنی کوبیده شده غلتکی سابقه تاریخی سالهای زیادی بتن غلتکی به عنوان زیراساس جاده ها و روسازی محوطه فرودگاهها استفاده شده است.

در قدمهای نخست بنام بتن کم عیاری بتن کم عیار خشک نامیده شد.

در ایتالیا با بتن کم عیار Quaira Della و Alp Gera سدهای ساخته شدند ؛ گرچه کوبیده شده نبود.

بتن کوبیده شده غلتکی را با نام رولکریت و برای قسمتی Lowe آقای از سد شیمن در کشور تایوان پیشنهاد نمود .

در بسیاری از کشورها مخصوصا ژاپن و آمریکا مطالعات ادامه یافت .

RCC تولید و پخش تولید سنگدانه : ١.

محل مخازن ذخیره سازی سنگدانه ها و تاسیسات بتن ساز بسیار حساستر از بتن معمولی است .

٢.

محل ؛ اندازه و شکل مخازن ذخیره سنگدانه ه ا باید با تاسیساتبتن ساز و روش تغذیه آن هماهنگ گردد.

در مقایسه با بتن معمولی ؛ غیر معمول به RCC ٣.

نرخ لازم برای تولیدنظر میرسد .

۴.

استفاده از شن طبیعی با شرط جداسازی ذرات خارج از معمول ؛ مانعی ندارد.

حداکثر سنگدانه متناسب با پروژه تعیین می گردد.

بچینگ و اختلاط : 􀂄 ١.

هر دو نوع بچینگ و سیستمهای مخلوط کننده با تغذیه پیوسته میتواند مورد استفاده قرار گیرد .

با توجه به خشن بودن مخلوط ؛ الازم است محفظه های اختلاط مقاوم انتخاب گردند.

٣.

مخلوط کننده های پیوسته ؛ معمولا تولید بیشتری نسبت به بچینگ برای Pugmill پلانت دارند ؛ که در این میان مخلوط کننده های این کار موفقیت آمیزتر است .

با سنگدانه های کوچک با اندازه حداکثر 25 میلیمتر RCC ۴.

برای استفاده از تراک میکسر ؛ توصیه می گردد.

حمل و پخش مخلوط : 􀂄 ١.

کلیه مراحل مخلوط کردن ؛ حمل و پخش باید تا حد امکان به سرعت و با حداقل جابجایی غیر ضروری انجام پذیرد.

توسط تسمه نقاله و واگن RCC ٢.

دو روش معمول برای حمل مخصوص وجود دارد ؛ که سیستم تسمه نقاله های با سرعت بالا توصیه می گردد.

سیستم تسمه نقاله با توجه به پروژه ؛ طراحی می گردد.

راندن آن به جلو از یک جناح به RCC ۴.

بهترین روش برای پخش جناح دیگر سد می باشد.

۵.

در آمریکا معمول است که ضخامت الایه متراکم شده را 0میلیمتر در نظر بگیرند ؛ اما استفاده از لیفتهای ضخیم تر مجاز است .

کوبیدن : 􀂄 ١.

لغت متراکم کردن معمولا برای بتن معمولی به کار میرود ولی درافزایش دانسیته با عبارت کوبیدن بیان می گردد.

RCC مورد که یک بتن بدون RCC ٢.

کوبیدن باید بلالافاصله پس از ریختن اسلامپ است صورت گیرد.

وابسته به کوبیدن توسط غلتک لرزنده RCC ٣.

امروزه تکنولوژی می باشد.

به هر صورت ضخامت هر لالایه متراکم شده باید حداقل 3 برابرقطر حداکثر اندازه سنگدانه ها باشد.

باید آنگونه کوبیده شود که یک سطح نسبت صاف با بافت متراکم بوجود آید.

عمل آوری و محافظت در برابر هوا : 􀂄 ١.

پس از انجام مراحل فوق ؛ سطح لیفت با همان روشهای متداول درمورد بتن معمولی محافظت گردد .

سطح باید مرطوب نگهداشته شود و از یخ زدگی و سایر آسیبها مصون ماند .

لالازم است از جمع شدن آب بر روی سطح جلوگیری گردد ؛ البته ریزش باران ملایم را می توان نادیده گرفت .

با توجه به اقلیم منطقه نوع مراقبتها تغییر می نماید که باید با تو جه کافی صورت پذیرد .

RCD تولید و پخش تولید سنگدانه : همان شرایط سنگدانه های RCD ١.

سنگدانه های مورد استفاده دربتن معمولی را دارند .

با توجه به سرعت بالای بتن ریزی تاسیسات تولید سنگدانه باید ازظرفیت بالایی برخوردار باشند .

پیمانه کردن و اختلالاط مصالح بتن : مانند یک بتن کم عیار و خشک می باشد ؛ RCD ١.

از آنجایی که مخلوط نمودن آن باید به خوبی کنترل گردد تا محصول همگن باشد.

از چسبیدن ملالات به میکسر تا حد امکان جلوگیری گردد .

از میکسر از جدایی دانه ها ؛ جلوگیری شود .

در هنگام حمل از RCD ٢.

برای جلوگیری از جدایی دانه های جام های ضربه گیر استفاده گردد.

از دامپ تراک ؛ تسمه نقاله یا جام تخلیه میگردد و با چندین بار عبور بولدوزر به لالایه های یکنواخت پهن می گردد .

توسط غلتکهای ویبره عبارتست از RCD ۴.

مکانیسم کوبیده شدن ترکیب دو عامل متراکم شدن تحت وزن غلتک و جاری شدن ملات توسط ارتعاش می باشد .

عمل آوری و محافظت سطحی : ١.

سطح باید مرطوب نگهداشنه شود و از یخ زدگی و سایر آسیبهامصون ماند .

لازم است از جمع شدن آب بر روی سطح جلوگیری گردد ؛ البته ریزش باران ملالایم را می توان نادیده گرفت .

غلتک دودرامه خودکششی ارتعاشی پخش کردن توسط بولدوزر فهرست موارد کاربردی فهرست موارد کاربردی جمع بندی برای استفاده از هریک از روشها ؛ ابتدا شرایط و ملزومات آنرا در نظ ر 􀂄 بگیریم.

برای مثال در مناطق پرباران استفاده از خاک رس مقرون به صرفه نخواهد بود .

تمامی فاکتورهای انتخاب نوع سد در اینجا با دقت بیشتری مورد 􀂄بررسی قرار گیرد .)محل دپو ؛ محل قرضه و .

...

..) نظر به نوین بودن این روشها در کشور ؛ با علم کامل و با در نظر 􀂄 گرفتن کلیه جوانب ؛ اقدام به انتخاب روش نماییم .

استفاده از تجارب کشورهای دیگر ؛ امری کاملالا واجب می نماید .

استفاده از روشهای نوین اجرای سدهای خاکی به علت ناشناخته بودن با موانع بسیاری روبرو می گردد که باید با آن مقابله نمود .

هراس داشتن از اجرای یک طرح و روش نوین ؛ لذت بخش ترین احساس یک متخصص است .

سد خرداد ) دلیجان ( سد گلستان (گنبدکاووس) سد پیشین (چابهار ( سد شاه قاسم (یاسوج )