چکیده

سدهای خاکی نسبت به سایر انواع سدها (سدهای بتنی) در برابر زلزله بیشتر مستعد تخریب می باشند . با وجود این ، بررسی دقیق پایداری سدهای خاکی در برابرزلزله از پیچیده ترین مسایل در حوزه سازه های خاکی است .

تنوع خواص بدنه سدهای خاکی مخصوصا رفتاردینامیکی آنها ، گوناگونی جنس و ضخامت و شرایط دیگر پی آنها (که هر کدام در انتقال ،تضعیف و یا تقویت امواج لرزه ای نقش اساسی دارند) ، و تفاوتهای اصولی ویژگی های موثر زلزله مانند فاصله مرکز زلزله تا سد ، فرکانس و طول زمان وقوع زلزله ، نوع و امواج رسیده به سد ، فرکانس و امواج همه عواملی هستند که هرکدام از آنها می توانند در واکنش دینامیکی سد نقش مهمی داشته باشند

مانند : رعایت نکات احتیاطی در مقطع عرض سد و رعایت نکات جنبی در کل منطقه و سیستم سد – پی بستگی دارد و در بررسی رفتار تعدادی از سدهای خاکی در برابر زلزله در نظر گرفتن عواملی مانند : شکل هندسی مقطع ، روش ساخت و جنس و نوع مواد تشکیل دهنده بدنه پی از فاکتورهای مهم قیاس سدها به شمار می روند ودر نهایت برای پایداری سدها در برابر زلزله از روشهای معمولی مانند : روشهای تحلیل شبه استاتیک و بررسی رفتار سد با فرض جسم الاستیک و غیر الاستیک ناهمگن استفاده می شود . در یک جمع بندی کلی ، سدهای ساخته شده به روش هیدرولیکی بیشتر مستعد تخریب می باشند و سدی که با تراکم خوب ساخته شده باشد مستحکم تر است و همچنین اگر با پوشش بتنی عایق بندی شوند در برابر زلزله قوی پایدارترند.

سدهای خاکی و پاره سنگی نسبت به سایر انواع سدها (سدهای بتنی ) در برابر زلزله بیشتر مستعد تخریب می باشند ، با وجود این بررسی دقیق پایداری سدهای خاکی در برابر زلزله از پیچیده ترین مسائل در حوزه سازه های خاکی است . علت این پیچیدگی و عدم قطعیت در نتیجه گیری در حال حاضر این است که مجموعه معلومات و روابط بین آنها در تحلیل این مسئله بسیار متنوع متفاوت است.

سیر پیشرفت شناخت چگونگی تاثیر زلزله بر سد خاکی

هر چند موضوع آسیب پذیری سد خاکی در برابر زلزله از زمانهای قبل مورد توجه بوده است ، ولی چون اصولا تعداد اندکی از سدهای بزرگ در اثر زلزله آسیب دیده اند در این مورد مثلا می توان به تخریب سد شفیلد (sheffeld) در سانتابارباا(Santa Barbara) در زلزله 1950 اشاره نمود و نیز خاکریزی به ارتفاع 5 متر در آنکوریچ که در زلزله 1964 آلاسکا شکسته شد .

سدهای خاکی

از زمانهای بسیار دور بنای سدهای خاکی به منظور کنترل و ذخیره آب معمول بوده است. اما به علت امکانات محدوده و عدم شناخت قوانین مکانیک خاک و هیدرولیک، ارتفاع سدها و بندهای خاکی از یک مقدار محدودی بیشتر نمی شده است، هرچند از نظر وسعت و طول سد چنین محدودیتی وجود نداشته است. امروزه با پیشرفت علم مکانیک خاک و توسعه امکانات تکنولوژی و مطالعات دقیق تر توانسته اند سدهای خاکی را با ارتفاعات قابل ملاحظه احداث نمایند، بطوریکه در زمان حاضر از مرتفع ترین سدهای دنیا سدهای خاکی و پاره سنگی هستند. به علاوه زمین هائی را که سابقاً برای این منظور غیر مناسب تشخیص می دادند هم اکنون می توانند آنها را برای زیربنای احداث سد خاکی آماده سازند.

علی رغم این پیشرفت ها هنوز مشکل است که بتوان راه حل های ریاضی محکمی برای مسایل طراحی سدهای خاکی پیشنهاد نمود، و در نتیجه بسیاری از اجزاء سدها هنوز بر مبنای تجزیه و ذوق و ذکاوت مهندسین طرح و اجراءٍ می گردند، به عبارت دیگر طرح تیپ دقیق و کامل وجود ندارد.

به منظور تأمین یک طرح دقیق و منطقی در سدهای خاکی لازمست که وضعیت شالوده سد و مواد مشکله آن کاملاً مورد بررسی و مطالعه اولیه قرار گرفته و اجرای سد با روش های کنترل شده و دقیقاً مطابق برنامه پیشنهادی طراح انجام پذیرد.

به عنوان یک اصل، این دو نکته مسلم است که:

1- سد به عنوان یک مخزن باید غیرقابل نفوذ باشد.

2- در تمام وضعیت های ممکن (وضعیت بلافاصله پس از ساخت، ضمن ساخت، وضعیت های مخزن پر، طغیان، تخلیه سریع، بارندگی و حتی در مواقع سیلهای استثنائی چند هزار ساله) سد باید مقاوم باشد.

روش ایجاد سدهای خاکی امروزه عمدتاً "با روش تراکم مکانیکی است، هرچند روشهای دیگری مانند روش های هیدرولیکی و نیمه هیدرولیکی هم وجود دارد که از این روشها کمتر استفاده می گردد، مگر در مورد سدهای باطله که ضرورتاًِ" هیدرولیکی است.

بخش اصلی سد خاکی که توده خاکی کوبیده شده است (در حقیقت سازه سد) به نام بدنه سد نامیده می شود، و زمینی که سد بر روی آن قرار گرفته تا آن حد که تحت تأثیر فشار حاصل از سد و نفوذ پذیری آب سد می باشد به نام شالوده (فونداسیون) است. به جز این دو بخش اصلی، اجزاء دیگری از قبیل آب بندها، زهکش ها، پوشش ها و غیره وجود دارد که اهمیت آنها به لحاظ حفاظت و ایمنی و عملکرد سد برای آن نقش حیاتی دارند.

انواع سدهای خاکی

از دیدگاه تکنیک و روش ساخت، سدهای خاکی به دوگروه هستند که تقریباً تمامی آنها در گروه غلتکی (کوبیدنی) قرار دارند و تعدادی در گروه هیدرولیکی و نیمه هیدرولیکی طبقه بندی می شوند. منظور از سدهای غلتکی اینست که ساخت سد با روش کوبیدن خاک که بوسیله غلتک است صورت می گیرد، که معمولاً در لایه های 15 تا 22 سانتیمتری در هر نوبت تراکم کوبیده می شوند. منظور از روش هیدرولیکی اینست که بنا شدن سد (جابجائی مواد و قرارگرفتن آنها در محل) با کمک آب انجام می گیرد و در ضمن جدا شدن آب از خاک، نوعی طبقه بندی طبیعی در دانه بندی خاک صورت می گیرد که برای سد مناسب می باشد، یعنی دانه های درشت تر در کناره ها و دانه های ریزتر در وسط سد قرار می گیرند.

از دیدگاه همگنی بدنه سد، نیز می توان تیپ های مختلفی را از هم تشخیص داد که عبارتند از:

تیپ همگن (Homogeneous )، تیپ مطبق (Cored یا Zoned ) یا مغزه دار، و تیپ دیافراگمی

انتخاب نوع سد خاکی و ابعاد هندسی

انتخاب نوع سد، یعنی اینکه خاکی، پاره سنگی، بتن ثقلی، قوسی، پایه ای و غیره باشد.

اما هنگامی که زمینی همراه با شرایط دیگر برای بنای سدخاکی مناسب تشخیص داده شد انتخاب یکی از انواع سدخاکی مطرح می شود.

نوع سد خاکی در بد و امر تابع مصالحی است که در آن ناحیه یا در نزدیکیهای آن موجود است. نوع شالوده سدخاکی، هرچند باشد عمدتاً غیر قابل تغییر است، مگر لایه های سطحی آن که ممکنست برداشته شده و به جای آن در صورت لزوم خاک مناسب کوبیده شود. بنابراین وضعیت زمین محل یا شالوده تا حدزیادی در طرح سدخاکی (و اصولاً در انتخاب نوع سد اعم از خاکی و غیره) موثر است. به عنوان یک عامل فراگیر بر تمام جنبه ها، مسأله اقتصادی بودن طرح نیز سرانجام مطرح می گردد.

پاورپوینت کنترل نشت در سدهای خاکی در 28اسلاید زیبا و قابل ویرایش با فرمت pptx

عناوین مطالب:

1- کلیات مربوط به سدهای خاکی

2- مطالعات ژنوتکنیک ساختگاه سد

3- طراحی بدنه سد

4- اجرای سدهای خاکی

5- اندرکنش آب و خاک در سدهای خاکی

6- کنترل نشت در سدهای خاکی

7- سدهای سنگی

8- ملاحظات زلزله در طراحی سدهای خاکی

9- ابزارگذاری و پایش سدهای خاکی

10- موارد عملی

فهرست مباحث:

1- روشهای کلی جهت کاهش نشت در سدهای خاکی

2- استفاده از هسته با نفوذپذیری بسیار کم در بدنه سد

3- پرده آببند درپی

4- پتوی رسی در مخزن

5- دیاگرام

6- زهکشها