دانلود,پاورپوینت بررسی سدهای خاکی,pptx

دانلود,پاورپوینت بررسی سدهای خاکی,pptx
 
 
بخشی از مطلب
 
عرض تاج
تاج یا قله سد خاكی نباید عرض كمتر از 4 متر داشته باشد و این مقدار حداقل لازم به منظور استحكام، و كنترل، تعمیرات، بررسی ها و عبور و مرور می باشد. بطور كلی انتخاب عرض تاج سد بستگی به ملاحظاتی متعدد دارد كه از جمله عبارتند از: طبیعت مواد تشكیل دهنده سد، فاصله خط زه آزاد تا قله سد، ارتفاع نهائی و اهمیت تاج سد از نظر رفت و آمد، و اینكه جاده ای و راهی بر آن واقع شده و نیز چه وسایطی و با چه ترافیكی باید بر آن عبور كنند.
سر ریز در سدهای خاكی
سرریز سد عبارتست از مسیری پیش بینی شده برای عبور مقدار آبی كه ما از ادبر حداكثر ضرفیت مخزن در نظر گرفته می شود، بطویكه بتواند همواره از بالاآمدن سطح آب مخزن به بالای تراز پیش بینی شده حداكثر جلوگیری كند. افزایش آب مخزن ممكنسن به علت نوسانهای بارندگی و سیلابها، یا كم شدن تخلیه آب، و غیره باشد و از اینرو ظرفیت سرریز باید با توجه به همه عوامل دقیقاً محاسبه شود.
بطور خلاصه، در مورد سدهای خاكی ممكنست سرریز را بدون ارتباط با بدنه سد، بصورت تونل یا كانالی در تكیه گاههای طبیعی سد تعبیه نمود و یا اینكه در بدنه سد جائی برای آن در نظر گرفت. بندرت در سدهای خاكی ممكنست از تاج سد به عنوان سرریز استفاده شود كه در اینصورت استحكامات كافی برای پوشش سد و تاج آن لازم است. در مواردی نیز می توان برای یك سد دو سرریز در نظر گرفت كه یكی برای وضعیت های معمولی و دیگری برای طغیانهای استثنائی منظور شده باشد.
ارتفاع آزاد
ارتفاع آزاد، طبق تعریفن فاصله قائم بین بالاترین تراز سطح آب مخزن (در موقع حداكثر طغیان) و تاج سد می باشد. حداقل این ارتفاع آزاد باید آنقدر باشد كه تاج سد از اثر امواج مصون باشد.
بخشی از ارتفاع آزاد را به علت نشست احتمالی سد و بخش عمده ارتفادع آزاد را به علت ارتفاع موج آب در نظر می گیرند. مقداری كه به علت نشست منظور می شود، 2 درصد ارتفاع سد است كه در مناطق زله خیز یك درصد هم به علت نشست حاصل از زله به آن می افزایند.
مقدار لازم ارتفاع آزاد كه به منظور مصونیت از تأثیر موج در نظر گرفته می شود مبتنی بر حداكثر سرعت با دهای آن منطقه (و حتی مدت عملكرد آنها) و حداكثر طول دریاچه می باشد. تعدادی روابط تجربی در این مورد برای محاسبه ارتفاع موج پیشنهاد شده است.
منظور از طول دریاجه در محاسبه ارتفاع موج، آن بعدی از سطح دریاچه است كه در جلوی سد قرار می گیرد، بنابراین اگر ابعاد سد در امتدادهای دیگر كمتر یا زیادتر از طول دریاچه در جلوی سد باشد معمولاً برای تعیین ارتفاع موج در نظر گرفته نمی شود. برای دریاچه های با طول كمتر از 5/0 كیلومترن حداقل 60 سانتیمتر ارتفاع آزاد به علت موج منظور می گردد. ارتفاع موج در دریاچه های معمولی بین 1 تا 2 متر   می رسد و حداكثر تا 5/2 متر گزارش شده است.
كلیاتی كه در طراحی سدخاكی باید در نظر گرفته شود
بر اساس تجربیاتی كه در ممورد شكستن و تخریب سدهای خاكی بدست آمده، می توان نكات ذیل را به منظور تأمین ایمنی هر چه بیشتر و افزایش اطمینان در طراحی یك سدخاكی در نظر گرفت:
1-    به منظور جلوگیری از خرابیهای حاصل از جریان آب از روی سد، لازمست:
الف: ظرفیت سرریز تا آن حد باشد كه جریان حداكثر را بتواند عبور دهد.
ب: طرح چنان باشد كه از سرریز شدن آب حاصل از امواج در شرایطی كه سطح آب مخزن در بالاترین وضعیت است، جلوگیری گردد.
ج: ارتفاع اصلی تا آن اندازه باشد كه حداقل ارتفاع آزاد را بعد از نشست كامل سد باقی بگذارد.
د: اقداماتی صورت گیرد كه از فرسایش خاكریز سد به علت تأثیر امواج و نیز به علت اثر آبهای سطحی جلوگیری گردد.
ه: تاج سد بقدر كافی عریض باشد تا اثر امواج و اثر زله های احتمالی بر آن تأثیر مخرب نداشته باشد.
2-    به منظور جلوگیری از خرابیهای حاصل از زه، مقدار جریان آب در بدنه سد و شالوده آن نباید تا آن حد باشد كه تأمین هدف از ایاد آن سد را خدشه دار سازد، و نیز فشار زه در هر نقطه در حدی باشد كه موجب تخریب نگردد. بنابراین: 
الف: مقدار كمی جریان زه در درون بدنه و شالوده باید به میزان پیش بین یشده محدود گردد.
ب: خطوط جریان زه (یا به عبارت دیگر، خط زه آزاد) در جبهه پائین دست حتی الامكان از سطح خارجی دامنه پائین دست دور نگهداشته شود تا موجب خرابی   پوسته ای شدن نگردد.
ج: فشار زه در هر نقطه و نیز شرایط دانه بندی و یكنواختی خاك و نوع تراكم، بویژه در حد فاصل لایه ها و در حد فاصل تغییر دانه بندی مواد، چنان باشد كه امكان ایجاد پدیده یا یپینگ وجود نداشته باشد.
د: امكان ایجاد نشست آب (به جز از مسیرهای معمولی و پیش بینی شده) در هر جائی باید به صفر برسد و الامكان بروز یا یپینگ را افزایش می دهد.
3-    به منظور جلوگیری از خرابهیا ساختمانی لازمست:
الف: دامنه ها هركدام در برابركلیه نیروهای ممكن (از جمله زله) در تمام وضعیت ها پایدار باشند.
ب: تنش های برشی ایجاد شدهه در شالوده نباید از مقدار مجاز مقاومت برشی آن نمایند.
تراكم خاك در سدهای خاكی
تراكم خاك در سدهای خاكی به روش های معمول تراكم صورت می گیرد. لایه های به ضخامت 15 تا 25 سانتیمتری در هر مرحله كوبیده می شوند. مشخصات مربوط به تراكم خاكها، تأثیر انرژی داده شده (نوع غلتك، ضخامت لایه، تعداد رفت و برگشت)، تأثیر سرعت حركت غلتك، تأثیر نوع خاك، و تأثیر درصد آب در تراكم و غیره از مسائلی است كه نیاز به بررسی دقیق و مفصل دارند.
بطور خلاصه یادآوری می گردد كه برای یك نوع خاك مشخص، هر چه انرژی تراكم بیشتر باشد (مثلاً غلتك سنگین تر بكار برده شود) تراكم بیشتری صورت می گیرد، یعنی دانسیته خشك ما كزیمم حاصل بزرگتر و درصد رطوبت بهینه (متناظر با دانسیته خشك ما كزیمم) كمتر است. با یك روش تراكم (یعنی با یك مقدار ثابت انرژی) هر  چه خاك مورد تراكم با دانه بندی گسترده تر و با پلاستیسیته كمتر باشد، تراكم پذیری آن بهتر است، بطوریكه با درصد رطوبت كمتری، دانسیته خشك ما كزیمم بیشتری می دهد ، و در حقیقت شن و ماسه مخلوط با مقداری سیلت ورس بهترین تراكم ، و سیلت ها و رس های پلاستیك و نیز مثلا ماسه با دانه بندی یكنواخت كمترین تراكم را نشان می دهد . تراكم خاك با رطوبت بیشتر از رطوبت بهینه را در سمت تر ، و با رطوبت كمتر از رطوبت بهینه را تراكم در سمت خشك می نامند .
سمت تر و سمت خشك غیر از تفاوتی كه در مصرف آب دارند و همین ممكن است پارامتری قابل توجه به لحاظ مصرف آب باشد , تفاوت دیگری نیز دارند كه عبارت است از اینكه در سمت خشك تاثیر انرژی داده شده نسبت به سمت تر بسیار زیاد است , به طوری كه با مصرف یك مقدار معین انرژی در سمت خشك میتوان دانسیته را به مقدار معینی افزایش داد،در صورتی كه با صرف همین مقدار انرژی در سمت تر ، افزایش دانسیته بسیار كمتر است . 
همچنین باید توجه داشت كه تراكم خاك در سمت تر موجب میشود كه بافت خاك ریز دانه بطور نسبی بصورت موازی قرار گیرد ، در حالیكه در سمت خشك بطور نسبی بافت خاك پس از تراكم حالت در هم پیدا میكند و مقاومت نسبی بافت در هم بیشتر و نفوذ پذیری آن نیز بیشتر است ، بطوریكه نفوذ پذیری بافت موازی بطور نسبی صد تا هزار مرتبه كمتر از بافت غیر موازی است . به این علت توصیه می شود كه مغزه سد كه از جنس رسی است با رطوبت بهینه كوبیده شود ، هر چند در شرایط یكسان مقاومت بر شی آن كمتر از هنگامی است كه در رطوبت كمتر از بهینه كوبیده شود ، با وجود این در مورد مغزه ، مساله نفوذ ناپذیری نقش اصلی را دارد . معمولا غلتك های صاف تقریباً بافت درهم ایجاد می كنند و غلتكهای ویبره و پاچه بزی موجب بافت موازی می شوند.
تأثیر تعداد رفت و برگشت غلتك در افزایش مقدار تراكم خاك، بر حسب نوع خاك و درصد رطوبت آن و نوع غلتك متفاوتست و از اینرو نمودار راندمان تراكمی غلتك در برابر تعداد رفت و برگشت آن در همه شرایط یكسان نیست، ولی بهر حال این نمودار به یك حدی می رسد كه از آن حد به بعد ادامه دادن به رفت و برگشت غلتك، تأثیر قابل ملاحظه ای در افزایش دانیسته خاك ندارد و یا به هیچ وجه تأثیری ندارد. معمولاً بین 6 تا 12 مرتبه رفت و برگشت غلتك، راندمان آن به حدی می رسد كه می توان از تأثیر دفعات بعدی آن صرفنظر نمود.
ممكنست بر حسب تشخیص طراح، میزان تراكم خاك سد در نقاط مختلف، یا در ترازهای مختلف یك سد متفاوت انتخاب شود و این به منظور تنظیم بخشی از   نشست  های نامساوی سد است، اما انتخاب تراكم متفاوت در یك تراز معین با احتیاط كامل باید صورت گیرد. آنچه باید مورد توجه كافی قرار گیرد اینست كه     لایه های پی در پی تراكم در یكدیگر قفل شده و حدفاصل آنها به صورت صفحه ای برای تمركز زه و ایجاد افق های ضعیف تبدیل نگردد و نیز محیط های بلافاصله در حاشیه مجاری، كانالها و تونلهای خروج آب و موارد مشابه كه بوسیله غلتكهای سنگین كاملاً كوبیده نمی شوند، با هر روش ممكن به حد تراكم سایر نقاط آن افق برسد. معمولاً رعایت این نكته یعنی كوبیدن حاشیه های محدود كه با غلتكهای بزرگ مقدور نیست در مورد خاكهای اصطكاكی ساده تر صورت می گیرد، چه می توان با غلتكهای كوچك و در لایه های ضخیم تر و یا با غلتكهای دستی و نیز ارتعاشی آنها را به حد تراكم مطلوب رسانید، در صورتیكه برای خاكهای چسبنده انرژی زیادتر و یا كوبه های سنگین لازمست و باید لایه ها را بطور معمول نازك انتخاب نمود.
روش های آزمایشگاهی تعیین تراكم خاك، بطور معمول روش های تراكم سبك (استاندارد D-698-58T و ASTM) و تراكم سنگین یا آشوی اصلاح شده (D-1557-58T و ASTM) می باشند، هر چند یكی دو روش دیگر مثل روش USBR  نیز استاندارد شده است كه در تعداد معدودی از خصوصیات با تستهای استاندارد معمول متفاوتند.