توضیحات

 عنوان فارسی: کفایت تحلیل نشت در مقطع هسته سد خاکی با نسبت اختلاط های مختلف

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Adequacy of Seepage Analysis in Core Section of the Earthen Dam with Different Mix Proportions

چکیده

سدهای خاکی از روزهای اولیه تمدن ساخته می شده اند. این سدها از مرسوم ترین نوع سدها بوده اند زیرا عموماً از مصالح محلی موجود که مقاومت خود را از موقعیت، اصطکاک و پیوستگی خود بدست می آورند، ساخته می شوند. بسیاری از سدهای خاکی در برابر خرابی های ناشی از مشکلات نشت که در هسته رخ می دهد، آسیب پذیر هستند. زیرا کلیه خاک ها تا حدی کمتر یا بیشتر نفوذپذیر هستند. یکی از راه های کنترل مسائل نشت در سد خاکی، استفاده از مصالح مناسب برای مقطع هسته می باشد چون مقطع هسته سد خاکی مانع نفوذناپذیری را در پیکره سد ایجاد می کند. از اینرو این مقاله استفاده از مصالح مختلف با ترکیبات متفاوت برای سدهای خاکی از نوع ناحیه بندی شده با هسته قائم مرکزی نفوذناپذیر را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد و به مطالعه در مورد رفتار خط سطح آب در فاز پائین دست جریان با تغییر طول موثر فیلتر زهکشی افقی می پردازد. نتایج حاصل شده از آزمایشگاه، هندسه ای برای سد پیشنهاد می کند و تحلیل پایداری متناظر صورت گرفته برای مصالح مختلف نشان می دهد که مصالح دارای خصوصیت نفوذناپذیری تنها ایمنی را برای بخش هسته سد خاکی فراهم می کند.

کلمات کلیدی: سد؛ هسته؛ فیلترهای افقی؛ گرادیان هیدرولیکی؛ نسبت مخلوط ؛ خط Phreatic؛ نشت آب. ثبات؛ نوع منطقه سد خاکی

1. مقدمه

سدها موانع ساختگی حجیمی هستند که عموماً برای ذخیره سازی آب بکار می  روند. سدها بطور معمول با تعیین محل و متراکم سازی ترکیبات مختلف خاک، ماسه، رس و یا سنگ ساخته می شوند. متراکم سازی خاک می تواند به اصلاح ساختار خاک و در نتیجه کاهش نفوذپذیری آن منجر شود. اهداف اصلی متراکم سازی در سد خاکی، افزایش سختی به منظور به حداقل رساندن نشست ها در طی ساخت و پس از ساخت می باشد تا بدین صورت مقاومت بالارفته، ز تسلیم برشی لغزشی سد جلوگیری شده و برای بدست آوردن نفوذناپذیری لازمه بخش هسته، آب بندی گردد. سد خاکی هم چنان  یکی از مرسوم ترین نوع سد بوده است که اصولاً دلیل این امرآن بوده است که ساخت این سد مستلزم بهره برداری از مصالح در حالت طبیعی خود با حداقل عمل آوری می باشد. پیشرفت سریعی در علم مکانیک خاک حاصل شده است تا از مصالح مختلف برای اقتباس مهارت ها و شیوه های مختلفی استفاده گردد که برای ساخت سدهای خاکی با طرح های اصلاح شده اطمینان خاطر بوجود آورد. تمرکز مطالعه حاضر بر سدهای خاکی از نوع ناحیه بندی شده با هسته نفوذناپذیر مرکزی می باشد. زیرا ناحیه های خارجی نفودپذیر، هسنه نفوذناپذیر را محصور کرده و از آن حفاظت نموده و تکیه گاهی برای آن ایجاد می کنند و نیز مزایای آن منجر به صرفه جویی در هزینه ساخت خواهد شد. هدف از ایجاد بخش هسته ای سد خاکی، در دست گرفتن نشت آب از وجه بالادست به وجه پائین دست می باشد. بنابراین انتخاب مصالح هسته برای عملکرد صحیح سد، یک چالش بزرگ بشمار می آِید. این مطالعه بر نشت آب متمرکز می شود چرا که سدهای خاکی همواره آب را در خود نگه می دارند. بنابراین، یکی از راه های کنترل مسئله نشت در خاکریز، استفاده از مصالح مرغوب برای مقطع هسته می باشد. بسیاری از مطالعات در مورد مصالح هسته، اثر ناحیه بندی، خرابی ها در سد و الگوی زهکشی سد خاکی مورد استناد قرار گرفته اند که  نکات زیر در این مورد خلاصه شده اند.

مصالح هسته که از منابع منجمد گرفته می شوند، نسبت به مصالح هسته که از منابع رسوبی حاصل می شوند، حوادث پایپینگ[1] بیشتری را تجربه می کنند. استفاده از ترکیب 60% رس و 40% شن و ماسه به عنوان مصالح هسته، مشکلات بالقوه نشست پس از ساخت را یکی از مناطق فعال لرزه ای در ایران در سد کرخه برطرف نموده است  و نشان داده شده است که خاک های نفوذناپذیر عموماً برای هسته مناسب می باشند. اگر مقطع عرضی شامل مواد ریزدانه ای باشد که به پوسته های سخت تر متکی شده اند، تعامل بین اختلاف مصالح  میتواند یک انتقال بار را بوجود آورد که شدت آن به هندسه سد و نیز به اختلاف در سختی وابسته است. هرچه که گرادیان هیدرولیکی کلی یا میانگین بیشتر می شود، احتمال رخ دادن پایپینگ بیشتر خواهد شد و نیز عرض کم هسته در انتشار ترک ها در سرتاسر هسته نیز موثر می باشد. استفاده از فیلتر زهکشی قائم، خط سطح آب را از پنجه پائین دست به سمت پائین می کشاند و استفاده از یک زهکش افقی در داخل سد خاکریز یک روش رایج برای کاهش خط سطح آب می باشد.

براساس مرور صورت گرفته بر مطالعات اخیر، مشاهده شده است که مطالعاتی در مورد هسته مرکزی سدهای خاکی با بهره گیری از طراحی یک اختلاط در ساخت آن انجام شده اند. از دیدگاه  این مشاهده، یک تحقیق آزمایشگاهی انجام شد و مطالعه حاضر نتیجه این تحقیق می باشد. هدف این مقاله، مطالعه اثر مصالح مختلف و ترکیبات آنها در مقطع هسته برای محاسبه میزان نشست و پایداری شیب و نیز ارزیابی این موضوع است که چگونه طول فیلترهای افقی بر دبی نشت از داخل مقطع هسته سد تأثیر می گذارد.

2- برنامه آزمایشگاهی

4 نوع خاک از محل های مختلف میسوری با نمادهای S-1، S-2، S-3 و S-4، سه خاک محلی با نام های ماسه لای دار (سیلتی)، ماسه رسی و خاک رسی سیاه و ترکیب این سه خاک به عنوان طرح اختلاط و سیستم لایه بندی تحت یک بررسی آزمایشگاهی قرار گرفتند که در دو مرحله انجام شد.

2-1 نمونه های خاک میدانی

4 نوع خاک میدانی با اندازه گیری تراکم میدانی با بهره گیری از روش برش هسته جمع آوری شدند. براساس روش های BIS برای نمونه های خاک نمونه که از میدان گردآوری شده بودند، مشخصات فیزیکی، مشخصات  شاخص، مشخصات تورم، خصوصیات تراکمی و نفوذپذیری و پارامترهای برشی محاسبه شدند.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.