انتخاب برگه

پنج علت رایج تخریب سدهای خاکی

مرداد ۱۳, ۱۴۰۰ | آموزشی | ۰ دیدگاه

در ساخت سدهای خاکی، آنچه که در واقع جلوی آب را میگیرد، یک هسته نسبتاً نازک رسی است. خاک رس این خاصیت را دارد که با مرطوب شدن، به عایق خوبی برای نفوذ آب تبدیل میگردد. بجز هسته رسی، مابقی حجم سد را سنگ و خاک غیر محلول در آب تشکیل میدهد. چرا که سنگهای محلول پس از مدتی باعث کاهش وزن سد و به هم خوردن نتایج محاسبات خواهند شد.آب جمع شده در مخزن ممکن است از محل پی سد یا تکیه گاه‌های جانبی آن یا از جسم سد تراوش نماید. فرار آب از جسم سد، به ویژه در سد های خاکی اهمیت خاصی در پایداری سد دارد. روش های متنوعی برای کاستن از میزان آب نشتی و تحت کنترل در آوردن آن وجود دارد. ویژگی های سنگ و خاک سازنده پی سد و تکیه گاه های آن ، مصالح در دسترس برای ساخمان سد ، نحوه طراحی و شکل انتخاب شده برای سد و محدودیت های اجرایی هریک به نحوی می توانند در انتخاب روش های مناسب برای آب بندی سد موثر واقع شوند.

مهمترین علل رایج تخریب سدهای خاکی:

۱- سر ریز شدن سد: سد در اثر امواج سرریز نموده و موجب شسته شدن تاج و نهایتا تخریب سد می‌شود. حدود ۳۰ درصد از خرابیهای سد خاکی ناشی از سر ریز شدن آنها بوده است. برای مقابله باید برآورد دقیق بزرگترین سیلاب محتمل انجام شده و طراحی سرریزهایی با ظرفیت مناسب انجام شود. علاوه بر آن باید فاصله سطح آزاد آب مخزن تا تاج سد (ارتفاع آزاد ) بگونه‌ای در نظر گرفته شود تا بر اثر نشست سد یا  امواج حاصل از زمین لرزه ، آب از روی سد سر ریز نکند.

۲- ناپایداری دیواره های مخزن در حالت اشباع: دیواره های مخزن پس از تشکیل دریاچه پشت سد اشباع شده و مقاومت آن کاهش می یابد لذا امکان بروز لغزش و یا پدیده های ناپایداری وجود دارد مانند سد «  vaiont» در ایتالیا که در اثر لغزش دیواره های مخزن ، لایه های بزرگ خاک و سنگ به داخل مخزن ریخته و آب از تاج سد در اثر امواج سریز شده و باعث کشته شدن دو هزار نفر گردید. در شکل زیر روش مقابله با این پدیده نشان داده شده است.

۳- رگاب یا جوشش (piping): در خاک های دانه ای ریز ( ماسه ریز ) در اثر گرادیان جریان بالا تنش موثر صفر می گردد لذا دانه ها از هم جدا شده و توسط جریان شسته می شود  شسته شدن ذرات ریز از میان ذرات درشت تر به تدریج به ایجاد مسیر های آزاد گذر آب منجر می‌شود. عمده ترین مسائلی که سبب پدیده رگاب می شوند عبارتند از:

  • عدم تراکم مناسب و کنترل ضعیف هنگام خاکریزی
  • اتصال نامناسب خاکریز با پی ویا خاکریز با تکیه گاه
  • فیلتر و زهکش های غیر موثر
  • ترک خوردگی ناشی از نشست نامتقارن ، فروریختگی ها یا برآمدگی‌های پی وکرانه‌های پر شیب
  • لنزهای نفوذ ناپذیرقابل حل در خاکریز و یا پی

ساختن آب بند (cut off ) در بالا دست سد ، طول خزش یعنی مسیر حرکت آب زیر سازه را افزایش میدهد در نتیجه انرژی آب در اثر حرکت زیاد گرفته می شود و فشار برکنش در زیر سد می کاهد. باید توجه داشت که آب بند پایین دست سد در کاهش فشار بر کنش سودمند نیست(شکل زیر). از روش های بلای (Bligh ) و لین ( Lane ) می توان طول خزش را محاسبه کرد.

۴- ناپایداری دامنه‌ها: نشست بدنه سد ، ایجاد ترکهایی در طول تاج سد یا دامنه پایاب و افزایش دبی زهکش‌ها در پاشنه سد می‌توانند نشانه‌هایی از آغاز توسعه یک گسیختگی باشند. طراحی مناسب شیب دامنه‌های سراب و پایاب سد با در نظر گرفتن جنس و مشخصات مصالح مصرفی ، جلوگیری از افزایش ناخواسته فشار آب در جسم سد و در نظر گرفتن زمین لرزه‌های محتمل مهمترین عوامل برای مرتفع کردن این مساله است.

۵- گسیختگی پی: اگر بر اثر بار گذاری ناشی از ایجاد سد ، آبگیری آن با نیروهای ناشی از زمین لرزه ، تنشهای برشی ایجاد شده در پی سد از مقاومت برشی مصالح بیشتر شود، پی گسیخته می‌شود. این شرایط در رس‌های تحکیم نیافته اغلب بلافاصله بعد از اولین آبگیری و در رسوبات ماسه‌ای بیشتر بر اثر بار گذاری چرخه‌ای زمین لرزه ایجاد می‌شود. تحکیم کافی خاکهای چسبنده و متراکم نمودن خاکهای بدون چسبندگی به روش تحکیم دینامیکی یا لرزش و ایجاد امکان زهکشی آب در زمان وقوع زمین لرزه توسط ایجاد ستونهای سنگی یا چاههای زهکش راهکارهایی برای جلوگیری از این پدیده هستند.

۰ دیدگاه

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *