دانلود مقاله روشهاى ساخت سیمان

بخشی از مقاله

روشهاى ساخت سيمان

فهرست :

روشهاى ساخت سيمان
اصول زمین شناسی در سد سازی ( 1 )
اصول زمین شناسی در سد سازی ( 2 )
اصول زمین شناسی در سد سازی ( 3 )
تکنولوژی اجراء در سد خاکی با هسته رسی
آشنایی با GPS و چگونگی کار با ماهواره ها

روشهاى ساخت سيمان
روشهاى مختلفى براى توليد سيمان وجود دارد. اصولا چهار روش براى توليد سيمان وجود دارد :
1- روش تر
2- روش نيمه تر
3- روش نيمه خشک
4- روش خشک
- روش تر و نيمه تر
در روش تر و نيمه تر خاک رس مصرفى در دستگاه دوغاب ساز ( Wash mill ) ، تبديل به دوغاب مى گردد. سپس دوغاب خاک رس به همراه سنگ آهک در آسياب مواد خام مخلوط و نرم گشته و تبديل به دوغاب با غلظت بيشترى مى شود. پس از تنظيمات لازم توسط آزمايشگاه، بعنوان خوراک کوره مورد مصرف قرار مى گيرد. در روش نيمه تر، مواد خروجى از آسياب مواد به صورت دوغاب است و قبل از ورود به کوره بوسيله فيلتر پرس آب آن گرفته مى شود و بصورت کيک يا آماج ( حبه ) به کوره تغذيه مى گردد.

- روش نيمه خشک
در روش نيمه خشک مواد اوليه بصورت خشک با يکديگر مخلوط گشته و به آسياب مواد خام تغذيه مى گردند. مواد خروجى از آسياب مواد به صورت پودر است. قبل از تغذيه اين پودر به کوره مقدارى آب روى آن پاشيده مى شود و آن را به صورت آماج يا حبه در آورده و به کوره تغذيه مى نمايند.

- روش خشک
در روش خشک مواد اوليه خشک وارد آسياب مى شود. پودر خروجى از آسياب مواد، پس از تنظيم، به عنوان خوراک کوره مصرف مى گردد.

روشهاى مختلفى براى توليد سيمان هاى مختلف وجود دارد که عمدتا بستگى به تکنولوژى مورد استفاده و جنس سيمان دارد، تکنولوژى مورد استفاده براى توليد سيمان به مرور دستخوش تحول و پيشرفت بوده است. هم اکنون صنعت سيمان با برخوردارى از آخرين تکنيک هاى اعجاب انگيز، با استفاده از روش خشک و به کمک سيستم هاى اتوماتيک، شاهد پيشرفت هاى شگرف در طول تاريخ 160 ساله توليد صنعتى خود مى باشد. روش توليد برخى سيمان ها نظير سيمان آلومينايى کاملا متفاوت با روش توليد سيمان پرتلند مى باشد.
مواد خام و معادن
مواد خام تشکيل دهنده سيمان اساساً از اکسيدهای سيلسيم و آهن تشکيل شده اند . اين مواد در کوره با هم ترکيب شده و به غير از مقداری آهک آزاد باقيمانده ، که فرصت کافی برای فعل و انفعالات نداشته است ، ترکيبات شيميايی جديد و پايداری نتيجه می شوند.در هنگام خنک کردن مصالح بر اساس سرعت خنک کردن، مواد به شکل بلوری و بی شکل ظاهر می گردند دانه های بی شکل که که اکثراً شيشه ای هستند و دانه های بلوری شده، در حالی که يک فرمول شيميايی دارند، دارای خواص متفاوتی می باشند. برای سيمان معمولی، درصد ترکيبات حاصل از فعل و انفعالات فوق با داشتن درصد اکسيد های موجود در کلينکر و با فرض اينکه کريستاله شدن کامل انجام پذيرفته باشد، قابل محاسبه استترکيبات اصلی سيمان عبارتند از:
سه کلسيم سيليکات(C3S)-دو کلسيم سيليکات(C2S)-سه کلسيم آلومينات(C3A)-چهار کلسيم آلومينوفريت(C4AF)
سيليکاتها يعنی C2S,C3S ترکيبات اصلی و مهم سيمان می باشند و در حقيقت مقاومت سيمان هيدراته شده به آنها بستگی دارد.در حقيقت حضور C3A در سيمان سودمند نيست.اين ترکيب نقشی در مقاومت سيمان به جز کمی در سن اوليه آن نداشته و بعد از سخت شدن سيمان،در معرض حمله سولفات ها با تشکيل سولفو آلومينات کلسيم سبب خرابی و فساد آن می گردد.

انواع‌ سیمان
پنج‌ نوع‌ سيمان‌ پُرتلند بر اساس‌ ASTM C150، هشت‌ نوع‌ سيمان‌ هيدروليكي‌ مخلوط ‌شده‌ بر اساس‌ ASTM C595، سه‌ نوع‌ سيمان‌ بنایی‌ بر اساس‌ ASTM C91، دو نوع‌ سيمان‌ پلاستيک‌، سه‌ نوع‌ سيمان‌ انبساطی‌ و تعدادی‌ سيمان‌های‌ مخلوط‌ یا پرتلند ويژه‌ برای‌ بلوک‌ ، لوله‌ و سایر کاربردها وجود دارند. تعدادی‌ سيمان‌های‌ زودگیر و زود سخت‌ شونده‌ نيزامروزه‌ در دسترس‌ هستند كه‌ با مشخصات‌ C595 مطابقت‌ دارند. به‌ علاوه‌ سيمان‌های پُرآلومينيوم‌ و منيزيم‌ یا سيمان‌های‌ سورل‌ نیز وجود دارند.برخی‌ سيمان‌ها در بازارهای منطقه‌ای‌ محدودی‌ در دسترس‌ هستند، ولی‌ انواع‌ III,II,I معمولاً در تمامی بازارها موجود وقابل‌ دستيابی‌اند. بسياری‌ از سيمان‌های نوع‌ II,I مشخصات‌ هر دو نوع‌ را ارضا می‌نمايند. بعضی از سيمان‌های‌ نوع‌ II ويژگی‌های‌ اجرایی‌ نوع‌ V را دارا هستند. تركيبات‌ شيميایی‌ زیر به‌ عنوان‌ نمونه‌ بیانگر مقايسه‌ بين‌ انواع‌ سيمان‌ پرتلند می‌باشد. البته‌ مقادیر واقعی تركيبات‌ مربوط‌ به‌ هر سازنده‌ با مقادیر نمونه زیر قدری‌ تفاوت‌ دارند.

سيماهای‌ پرتلند استاندارد به‌ شرح‌ ذيل‌ می‌باشند:

نوع‌ I، سيمان‌ معمولی‌ (ASTM C150) :
اين‌ نوع‌ عموماً استفاده‌ می‌شود مگر اينكه‌ مشخصاً نوع‌ ديگری‌ ذکر شده‌ باشد. غالباً مشخصات‌ نوع‌ II را ارضا می‌نمايد. بعضی از موارد مصرف‌ آن‌ عبارتند از: جدول‌ خيابان‌ها، ملات‌ها، اندود ها و پی ساختمان هایی كه‌ امكان‌ حمله‌ سولفات ها در آنها وجود ندارد.
نوع‌ II، مقاومت‌ متوسط‌ در مقابل‌ سولفات‌ (ASTM C150 اصلاح‌ شده‌):
برای‌ مواردی‌ كه‌ حرارت‌ هيدراسيون‌ متوسط‌ مطرح‌ باشد به کار می رود. حداکثر C3A به‌ میزان‌ 8 درصد است‌. اين‌ نوع‌ سيمان‌ برای‌ بتن‌ در مجاورت‌ آب‌ دریا نیز می تواند استفاده‌ ‌شود.
نوع‌ III، زود سخت‌ شونده‌ (ASTM C150):
اين‌ سيمان‌ بیشتر آسياب‌ شده‌ و دارای درصد های بالاتر C3A و C3S است‌. مقاومت‌های فشاری‌ 3 و 7 روزه بتن‌ ساخته‌ شده‌ با اين‌ نوع‌ سيمان‌ به‌ ترتيب‌ با مقاومت‌های‌ 7 روزه‌ و 28روزه‌ بتن‌ ساخته‌ شده‌ با انواع‌ II, I تقریباً معادل‌ است‌. ولی‌ مقاومت‌ نهایی‌ حدوداً برابر یا کمتر از دو نوع‌ دیگر می باشد.
نوع‌ IV، كم‌ حرارت‌ (ASTM C150):
درصدهای‌ C4AF , C2S نسبتاً بالا است‌. در حالی‌ كه‌ درصدهای‌ C3A و C3S پايين‌ است‌. حرارت‌ هيدراسيون‌ نسبت‌ به‌ سایر انواع‌ کمتر است‌ و کندتر توسعه‌ می یابد. روند کسب ‌مقاومت‌ خيلی‌ کندتر است‌. اين‌ نوع‌ سيمان‌ در سازه‌های‌ بتنی‌ حجيم‌ با نسبت‌های‌ پایین ‌سطح‌ به‌ حجم‌ استفاده‌ شده‌ و فقط‌ در صورت‌ سفارش‌ خاص‌ برای تناژهای‌ خيلی‌ زیاد و مدت‌ طولانی‌ مصرف‌ قابل‌ تأمين‌ است‌. اين‌ سيمان‌ نسبت‌ به‌ سایر انواع‌، مدت‌ طولانی‌تری ‌برای‌ عمل‌ آوری‌ نیاز دارد.
نوع‌ V، ضد سولفات‌ (ASTM C15) :
اين‌ سيمان‌ مقدار خيلی‌ کمی C3A دارد (5%). به‌ جای اين‌ معیار می‌توان‌ یک‌ حد جایگزین‌ با استفاده‌ از مشخصات‌ C452 ASTM برای‌ C3A+C4AF تعيين‌ نمود. اين‌ نوع‌ سیمان ‌برای‌ بتن‌های‌ در مجاورت‌ سولفات‌های قليایی‌ خاک‌، سولفات‌های‌ آب‌های‌ زيرزمينی‌، و آب‌ دریا استفاده‌ می‌شود. معمولاً كارخانه‌های‌ زيادی‌ اين‌ سيمان‌ را عرضه‌ می كنند ولی‌ امکان ‌دارد سفارشات‌ مخصوص‌ نیز مورد نیاز باشد.
انواع‌ IIIA,IIA,IA، هوادار (ASTM C150):
اين‌ سه‌ نوع‌ سيمان‌ از نظر تركيب‌ شبيه‌ سيمان‌های‌ نوع‌ II,I و III بوده‌ به‌ جز اينكه‌ درحين‌ ساخت‌ یک‌ ماده‌ افزودنی حباب‌ هوازا با آنها مخلوط‌ شده‌ است‌. البته‌ برای تأمین ‌حباب‌ هوا در بتن‌ روش‌ ضعيفی‌ است‌ و نمی توان‌ سایر عوامل‌ مؤثر بر روی حباب‌ هوا در بتن‌ را با آن‌ تغییر داد. اين‌ نوع‌ سيمان‌ها معمولاً فقط‌ در آمریکای شرقی يافت‌ مي‌شوند. در ايران‌ نيز تا به‌ حال‌ استاندارد و تولید نشده‌اند.

سيمان‌های‌ مخلوط‌ (ASTM C595) :
اين‌ سيمان‌ها شامل‌ مخلوط‌ آسياب‌ شده‌ کلینکر سیمان های پرتلند عادی و خاکستر بادی‌، پوزولان‌ طبیعی یا كلسينه‌ شده‌ و یا سرباره‌ با درصدهای مشخص‌ می باشد. آنها همچنين‌ ممكن‌ است‌ شامل‌ مخلوط‌های‌ آهک‌ سرباره‌ و آهک‌ پوزولان‌ باشند. اين‌ سيمان‌ها عموماً ولی نه‌ الزاماً باعث‌ افزايش‌ مقاومت‌ بتن در مقابل‌ واكنش‌ قليایی‌ سنگدانه‌ها (به علت مصرف آهک آزاد بتن)، حمله‌ سولفاتی‌ و آب‌ دریا می‌شوند. همچنین به علت نفوذ پذیری کمتر، مقاومت‌ بیشتری در مقابل‌ آسيب‌ ناشی از يخ‌ زدن‌ و آب‌شدن‌ و نمک‌های‌ يخ‌ زدا نشان‌ می‌دهند. روند آزادسازی حرارت‌ توسط‌ سیمان های مخلوط کندتر بوده‌ و ممکن است‌ كسب‌ مقاومت‌ كندتری‌ به‌ خصوص‌ در دماهای‌ پايين‌ داشته‌ باشند. با این حال باید توجه داشت که میزان کل حرارت آزاد شده توسط این سیمان ها با سیمان های پرتلند مشابه خودشان تفاوت چندانی ندارد و در نهایت نیز سیمان های مخلوط به مقاومت نهایی در حدود سیمان های پرتلند خواهند رسید.
سيمان‌ بنایی‌ (ASTM C91) (Masonry cement):
سيمان‌ بنایی‌ سيمانی‌ است‌ كه‌ در بیشتر کشورهای صنعتی‌ جهان به‌ منظور مصرف‌ در ملات ها و کارهای بنایی‌ ساخته‌ می‌شود. اکثر كارخانه‌ها فرمول‌ خاص‌ خود را برای‌ ساختن‌ اين‌ سیمان ‌رعايت‌ كرده‌ و آن‌ را مخفی‌ نگه‌ می‌دارند و منتشر نمی‌كنند.
اين‌ سيمان‌ در سه نوع ‌M,S,N تولید می‌شود كه‌ نوع‌ M بيشترين‌ مقاومت‌ را برای‌ ملات‌های‌ بنایی‌ ایجاد می‌كند.
اين‌ سيمان‌ معمولاً از مخلوط‌ كردن‌ حدود (50%) کلینکر سيمان‌ پرتلند و حدود (45%) گرد سنگ‌ آهک مرغوب‌ و قدری سنگ‌ گچ‌ و برخی مواد افزودنی با مقاومت‌ کمتر از سيمان‌ پرتلند ولی‌ دارای خواص‌ مطلوب‌ جهت‌ کارهای بنایی‌ ساخته‌ می‌شود. بعضی‌ سیمان های ‌بنایی‌، آميخته‌ای از سيمان‌ پرتلند و آهک‌ مرده‌ و مواد افزودنی‌ هستند.

سیمان های‌ سفید و رنگی‌ (ASTM C150):
این نوع سيمان‌ با مشخصات سيمان‌ پرتلند نوع‌ III,I مطابقت دارد‌. با اين‌ تفاوت‌ كه‌ با انتخاب‌ مواد اوليه‌ مناسب‌، از ورود مواد رنگی‌ نظیر اکسیدهای آهن‌ و منيزيم‌ و غيره‌ به‌ فرآیند ساخت‌ جلوگیری می‌شود. برای‌ ساختن‌ سیمان های رنگی، مواد رنگی معدنی بی اثر شیمیایی ‌را به‌ سيمان‌ می افزایند. با سيمان‌ پرتلند نیز می‌توان‌ سیمان های‌ رنگی قرمز، قهوه‌ای و سياه‌ ساخت‌. سیمان های سفید و رنگی بیشتر برای کارهای تزئینی مصرف‌ می‌شوند رنگ‌ سيمان‌ باید در برابر عوامل‌ جوی و نور پایدار باشد. مواد رنگی متداول‌ عبارتند از:
1- اکسید آهن ‌برای‌ رنگ های‌ قرمز، زرد، قهوه‌ای‌ و سياه‌.
2- اکسید منگنز برای‌ رنگهای سياه‌ و قهوه‌ای.
3- اکسید و هیدروکسید کروم برای‌ رنگ‌ سبز و آبی‌.
4- كبالت‌ برای‌ رنگ‌ آبی‌. 5- اولترامارين‌ برای رنگ ‌سرمه‌ای‌.
6- دوده‌ برای رنگ‌ سياه‌.
8- کهربای خام‌ و سوخته‌ برای رنگ‌ قهوه‌ای‌. 9- گل‌ اخرا برای رنگ‌ زرد.
ميزان‌ رنگ‌ حدود (5%) تا (10%) وزنی سيمان‌ است‌.
سيمان‌ پلاستیک‌ :
سيمان‌ پلاستیک از آسياب‌ كردن‌ یک‌ عامل‌ روان‌ کننده‌ معدنی‌ با کلینکر سيمان‌ پرتلند كه‌ با مشخصات‌ نوع‌ II,I استاندارد ASTM مطابقت‌ داشته‌ باشد، حاصل‌ می‌گردد. آيين‌ نامه ‌UBC استفاده‌ از عوامل‌ روان‌ كننده‌ را حداکثر تا 12 درصد كل‌ حجم‌ مجاز می‌داند. سیمان ‌پلاستیک‌ الزامات‌ مذکور در C150 ASTM به‌ جز باقی مانده‌ غیر محلول‌، حباب‌ هوا و مواد افزودنی ‌بعدی‌ برای‌ كلسينه‌ سازی‌ به‌ علاوه‌ مقررات‌ خاص‌ UBC را برآورده‌ می‌سازد. سیمان ‌پلاستیک‌ برای پلاسترهای‌ سيمان‌ پُرتلند و اندود گچ‌ و سيمان‌ به‌ کار می‌رود و به‌ دليل‌ مقدار زیاد هوای ایجاد شده‌ برای بتن‌ توصيه‌ نمی‌گردد.
از این نوع سیمان برای ساخت بتن هایی که احتمال نشست های غیر متقارن در آن ها می رود هم می توان استفاده کرد.
سيمان‌ چاه‌ نفت‌ (استاندارد API 10):
اين‌ نوع‌ سيمان‌ شامل‌ چندين‌ گروه‌ بوده‌ و به‌ گونه‌ای‌ طراحی شده‌ كه‌ شرايط‌ دما و فشار بالای ایجاد شده‌ در تزريق‌ چاه‌ نفت‌ را جواب گو باشد. اين‌ سيمان‌ دوغاب‌ با لزجت‌ كم‌ و گيرش‌ کند ایجاد می‌كند كه‌ به‌ منظور سهولت‌ فشار پمپاژ در چاه های عميق‌ تا حد ممكن‌ روان‌ باقی ‌بماند. مقدار کمی‌ C3A دارد. درشت‌ دانه‌ است‌ و نمی‌تواند شامل‌ مواد كمکی‌ برای‌ آسیاب ‌كردن‌ باشد.
سيمان‌ منبسط‌ شده‌ انواع‌ M,K,S :
اين‌ نوع‌ سيمان‌ها برای جلوگیری از انقباض‌ بتن‌ و به‌ حداقل‌ رساندن‌ ترک‌ خوردگی استفاده‌ می‌شود. مقاومت‌ آنها در مقابل‌ سولفات‌ها كم‌ است‌ و فقط‌ براساس‌ سفارش‌ تولید می‌گردد.
سيمان‌ پر آلومينيوم‌ :
اين‌ نوع‌ سيمان‌ به‌ جای‌ سليكات‌های‌ كلسيم‌ دارای‌ آلومينات‌های‌ كلسيم‌ است‌. مقاومت ‌اوليه‌ زيادی‌ دارد (24 ساعته) و دارای خواص‌ نسوز است‌. اگر بتن‌ ساخته‌ شده‌ با اين‌ نوع‌ سيمان‌ در طول‌ 24 ساعت پس‌ از مخلوط‌ كردن‌ و ريختن‌ سرد نگه‌ داشته‌ نشود، 40 درصد تنزل‌ مقاومت‌ در يك‌ دوره‌ 6 ماهه خشک شدن‌ می‌تواند حادث‌ شود.
اصول زمین شناسی در سد سازی
عوامل مؤثر در انتخاب نوع سد
سدها با توجه به نوع مصالح مورد استفاده و شکل ساختمان آنها به انواع مختلفی تقسیم مي‌شوند. انتخاب نوع سد معمولاً طوری صورت مي‌گيرد كه بیشترین سازگاری را با محیط اطراف خود به وجود مي‌آورد و در این شرایط است كه موفقیت سد تضمین مي‌گردد.

شکل دره
دره‌ها معمولاً در اثر عملکرد پديده‌هاي مختلف زمين‌شناسي شکل مي‌گيرند. شکل يک دره مي‌تواند در انتخاب نوع سد نقش عمده‌اي داشته باشد در طرحهای مهندسی سد دره‌ها با در نظر گرفتن دو شاخص زیر معرفی مي‌شوند:
الف- پهنای دره در محل تاج سد (B)
ب- عمق دره در محل احداث سد (H)
یکی از روش‌هاي ساده برای طبقه‌بندي دره‌ها با توجه به شکل، طبقه‌بندي آنها با توجه به روش توماس B/H می‌باشد. دره‌ها از نظر شکل به سه مجموعه زیر تقسیم مي‌شوند:
1- دره عمیق Gorge Valley دره‌اي است كه در آن B/H کمتر از 3 مي‌باشد.
2- دره تنگ Narrow Valley دره‌اي است كه در آن B/H بین 3 تا 6 مي‌باشد.
3- دره باز Wide Valley دره‌اي است كه در آن B/H بیش از 6 مي‌باشد.
نوع سد پیشنهادی برای هر کدام از این دره‌ها در جدول (1) و شکل زیر ارائه شده است.

تصویر تأثیر شکل دره در انتخاب نوع سد


جدول 1 شکل دره‌ها و نوع سد پیشنهادی برای آنها

استقامت زمین
یکی از عوامل مؤثر در استقامت زمین محل اجرای پروژه، خواص مهندسی سنگ‌ها و خاکهای منطقه احداث سد است. ظرفیت باربری یکی از شاخصهایی است كه به این عوامل بستگی دارد و مي‌توان به وسیله آن استقامت زمین را مورد سنجش قرار داد. جدول زیر الگویی مناسب برای احداث يک سد با در نظر گرفتن ظرفیت باربری مجاز زمین مي‌باشد:
با بررسی جدول فوق به تفاوت ظرفیت باربری در مورد انواع سدها آشنا مي‌شويم. سدهای خاکی با داشتن سطح قاعده وسیعتر سبب پراکنده شدن بار سد در گستره وسيع‌تری مي‌شوند و در نتیجه واحد سطح کمتری خواهیم داشت.
و در مقابل سدهای بتونی قوس مضاعف به صورت بالعکس عمل مي‌كنند. بنابراین خواص باربری زمین در انتخاب نوع سد با توجه به شکل ساختمانی آن و کوه انتقال نیرو نقش عمده‌اي پیدا مي‌كنند.
علاوه بر موارد مذکور شاخصهای دیگر مهندسی سنگها و خاکها از قبیل مقاومت‌هاي ترا کمی، برشی و کششی، مدول الاستیسیته، ضریب پواسیون و همچنین عوامل مختلفی نظیر میزان هوا زدگی، درصد اشباع شد گی و موارد دیگری كه در جداول زیر طبقه‌بندي شده‌اند مي‌توانند نقش اساسی در روند اجرای پروژه ایفا کنند.
در پایان مي‌توان به موارد دیگری نیز اشاره کرد كه نقش مهمی در تصميم‌گيري‌های اوليه مبنی بر آغاز پروژه ایفا مي‌كنند از این قبیل موارد مي‌توان به انتخاب نوع سد و موقعیت جغرافیایی آن و نکات دیگری اشاره کرد كه از نقطه نظر فراوانی، مصالح مورد بررسي‌هاي اوليه قرار مي‌گيرند كه چه بسا همین بررسي‌ها نیز پروژه‌ای را صرفاً به علت مناسب نبودن بازدهی به طور کامل متوقف کند.
برای تفهیم بهتر این موضوع در جدول زیر به یکی از شاخه‌هاي عوامل یاد شده اشاره شده است. به این صورت كه به مقایسه حجم مصالح مصرفی سدهای بتونی قوسی و سدهای خاکی پرداخته شده است.



با ذکر عوامل یاد شده مشاهده مي‌شود كه حتی اگر جزئي‌ترين موارد در هر کدام از این زيرشاخه‌ها با بي‌تفاوتي و یا کمرنگ جلوه دادن آن مواجه شود چه بسا خسارات فراوانی را در پروژه‌هاي گوناگون باید متحمل شویم. با طبقه‌بندی این عوامل مي‌توان آنها را به صورت كلی به چند بخش تقسیم کرد تا يک نمای كلی از عوامل مؤثر در مطالعات زمين‌شناسي ساخت. سد در ذهن ایجاد شود.
- محوریت بررسي‌هاي زمين‌شناسي در آغاز پروژه
- نقش زمين‌شناسي مهندسی در انتخاب ساخت گاه و نوع سد
- مطالعات مناسب در طراحی پرده آب‌بند و انتخاب روش صحیح جهت مهار تراوش آب در محدوده سد
- ارزیابی پایداری دامنه‌ها در محدوده سد و مخزن سد با استفاده از ويژگي‌هاي زمين‌شناسي
همچنین در پایان پیشنهاد مي‌شود كه با توجه به تجارب به دست آمده در پرداخت هزينه‌هاي هنگفت و روشن‌شدن اهمیت مطالعات زمين‌شناسي قبل از اجرای پروژه‌ها به این مسئله بهای بیشتری داده شود. تا حداقل، شرایط اوليه برای اجرای يک پروژه كه همانا ایجاد امنیت اقتصادی در اجرای آن مي‌باشد به صورت نسبی تأمین شود.
اصول زمین شناسی در سد سازی
شیب لايه‌ها
به طور كلی بهتر است محل احداث سد جايی انتخاب شود كه جهت شیب لايه‌ها به سمت بالا دست باشد یا به عبارت دیگر جهت شیب لايه‌ها در جهت عکس جریان آب باشد. شکل (الف) ساخت گاه سدی را نشان مي‌دهد كه جهت شیب لايه‌ها در آن به سمت پائین دست است در حالی كه جهت شیب لايه‌ها در شکل ( ب) به سمت بالا دست است.

تأثیر جهت شیب لايه‌ها در انتخاب ساخت گاه سد
برای توصیه این انتخاب مي‌توان به موارد زیر اشاره كرد:
الف- از آنجا كه معمولاً تراوش آب در جهت سطوح لايه‌بندي صورت مي‌گيرد بنابراین در صورتی كه جهت شیب سطوح لايه‌بندي به سمت بالا دست باشد امکان فرار آب کمتر است و محل احداث سد از شرایط آب‌بندي بهتری برخوردار مي‌باشد.
ب- پایداری پی و تكيه‌گاههاي سد ببیشتر است زیرا كه قسمت اعظم بارهای وارده بر سطوح لايه‌بندي به سمت بالادست منتقل مي‌شود.
در صورتی كه شیب لايه‌ها به سمت پائین دست باشد امکان فرار آب بیشتر و ناپايداری سطوح لايه‌بندي بیشتر خواهد بود و در نهایت پایداری بدنه سد نیز در معرض خطر قرار مي‌گيرد.
چین خوردگی
نقش ساختمان‌هاي چين‌خورده در انتخاب محل احداث يک سد را مي‌توان با توجه به موارد زیر بیان داشت.
الف- بهتر است محل احداث سد جايی انتخاب شود كه محور سد موازی با محور چین باشد و ساختمان چين‌خورده از نوع طاقدیس باشد. شکلهای ( الف) و ( ب) به ترتیب ساخت گاه سد را در محل يک ناودیس و يک طاقدیس نشان مي‌دهد


تأثیر چین خوردگی در ساخت گاه سد
ب- در صورتی كه محور سد عمود بر محور طاقدیس و یا ناودیس باشد لازم است كه جهت شیب لايه‌ها در محل احداث سد در نظر گرفته شود. شکل زیر ( الف) موقعیت يک سد در دماغه يک ناودیس را كه جهت پلانج (زاویه میل) آن به سمت پائین دست است را نشان مي‌دهد و شکل زیر (ب) ساخت گاه يک سد در دماغه يک طاقدیس را كه جهت پلانج (زاویه میل) آن به سمت بالا دست است را نشان مي‌دهد در هر دو حالت جهت شیب لايه‌ها به سمت بالادست است. اگر سنگ‌هاي تشکیل دهنده اینگونه ساختمانهای چين‌خورده از شرایط خوبی با توجه به استقامت و آب‌بندي برخوردار باشند مي‌توانند ساخت گاه مناسبی برای احداث يک سد در نظر گرفته شوند.

محور سد عمود بر محور چین خوردگی
وضعیت حوضه آبريز:
محل احداث سدها معمولاً در قسمت انتهایی يک حوضه آبريز انتخاب مي‌شوند بدین ترتیب حجم بیشتری از آب ذخیره و یا کنترل مي‌شود. در این رابطه مي‌توان به شکل (7) مراجعه كرد كه در آن محل احداث سدهای لار و لتيان را در انتهای حوضه‌هاي آبريز نشان مي‌دهد. در جايی كه رودخانه‌ها جریان فصلی دارند و سدهای ساخته شده اغلب از نوع مخزنی، تنظیمی و یا حفاظتی مي‌باشند. به عنوان مثال مي‌توان به سدهای كرج، جيرفت، ساوه، علویان و درود زن اشاره نمود.
در جايی كه رودخانه‌ها جریان دائمی داشته باشند احداث سد در قسمتهای مختلف مسیر رودخانه وجود دارد و سدهای احداث شده اغلب از نوع سدهای نیروگاهی و یا مخزنی هستند به عنوان مثال مي‌توان از سدهای كارون 1، كارون 3، كارون 4، سد کرخه، سد استور و سد منجیل نام برد.

اصول زمین شناسی در سد سازی ( 2 )
عوامل مؤثر در انتخاب ساخت گاه سد
موفقیت يک سد در درجه اول به انتخاب صحیح ساخت گاه آن بستگی دارد. در انتخاب محل يک سد لازم است كه دو شاخص اصلی در نظر گرفته شود،
1- تأمین پایداری بدنه و مخزن
2- آب‌بندی محدوده احداث سد.
عوامل متعددی در انتخاب ساخت گاه يک سد مؤثر مي‌باشند كه مهمترین آنها عبارتند از : شرایط توپوگرافی، ساختارهای زمين‌شناسی و وضعیت حوضه آبريز. تأثیر هر کدام از این عوامل در انتخاب ساخت گاه سد به شرح زیر مي‌باشد.

شرایط توپوگرافی
ناهمواری ‌های سطح زمین و مورفولوژی آن معمولاً توسط نقشه‌هاي توپوگرافی نشان داده مي‌شوند. بهترین موقعیت برای احداث سد معمولاً جايی انتخاب مي‌شود كه يک دره تنگ به وسیله يک دره باز در سمت بالادست دنبال شود. دره تنگ معرف استقامت بالای سنگ مي‌باشد كه در مقابل جریان آب رودخانه مقاومت بیشتری را نشان داده و دره باز محل مناسبی جهت مخزن مي‌باشد كه ظرفیت ذخيره‌سازي آب را بالا مي‌برد.

تأثیر شرایط توپوگرافی در انتخاب ساخت گاه سد

ساختار زمين‌شناسی
ساختار زمين‌شناسي يک محل به وسیله عواملی همچون امتداد و شیب لايه‌ها، ساختمان‌هاي چين‌خورده، گسلها و درزه‌ها کنترل مي‌شود كه به شرح زیر مورد بررسی قرار مي‌گيرند:

امتداد لايه‌ها
در محل هایی كه لايه‌بندي سنگ مشخص باشد بهتر است محل احداث سد جايی انتخاب شود كه محور سد موازی با امتداد لايه‌ها و یا دارای زاویه کمتری با امتداد لايه‌ها باشد.

امتداد لايه‌ها در انتخاب ساخت گاه سد
در شکل (الف) محور سد عمود بر امتداد لايه‌هاست و در شکل ( ب) محور سد موازی با امتداد لايه‌ها مي‌باشد بنابراین شکل )ب) شرایط بهتری را برای انتخاب به وجود مي‌آورد.
علت این انتخاب را مي‌توان در موارد زیر توجیه كرد:
الف) در صورتی كه محور سد دارای زاویه کمتری با امتداد لايه‌ها باشد امکان دور ماندن از نقاط ضعف بیشتر است.
لازم به ذکر است كه نقاط ضعف مورد بحث را مي‌توان به شرح زیر بیان داشت.:
- لايه‌هاي سنگی سست و ضعیف مانند سنگهای شيلی و مارنی
- لايه‌هاي سنگی دربر گیرنده حفرات و دیگر پديده‌هاي كارستی حاصل از انحلال توده سنگ
- لايه‌هاي سنگی کاملاً خرد شده و یا کاملاً هوا زده شده.
- گسلها و مناطق گسله كه عموماً با خردشدگی و شکستگی ‌های زیاد همراه مي‌باشد.
ب) در صورتی كه محور سد موازی با امتداد لايه‌ها باشد سنگهایی با شرایط و خصوصیات یکسان در محدوده تكيه‌گاهها و پی سد قرار مي‌گيرند. بنابراین سنگها رفتار مشابهی در طول محل بار گذاری خواهند داشت و پایداری سد بیشتر خواهد بود. در چنین شرایطی طراحی سد نیز ساده‌تر خواهد بود.
ج) در صورتی كه محور سد موازی با امتداد لايه‌ها باشد امکان فرار آب کمتر است. دلیل آن به این صورت است كه لايه‌ها در جهت عمود بر مسیر جریان آب قرار داشته و نفوذ پذیری در آن جهت کاهش مي‌يابد.
اصول زمین شناسی در سد سازی ( 3 )
مقدمه:
سد سازی از جمله طرح های مهندسی متمرکز به شمار می‌آيد كه در ارتباط مستقیم با زمین ساخته مي‌شوند. مطالعات زمين‌شناسی مهندسی در تمامی مراحل اجرای يک طرح سد سازی مؤثر می‌باشند. ناکامی و گسیختگی پیش از يک سوم از سدها در سطح جهان نتیجه ضعف مطالعات زمين‌شناسی مهندسی محل اجرای آنها بوده است كه دلیل روشنی بر اهمیت دیدگاههای زمين‌شناسی مهندسی در اجرای موفق طرحهای سد سازی می‌باشد.
سدها سازه‌های هيدروليكی هستند كه عمود بر مسیر جریان آب احداث می‌شوند. هدفهای متعددی با احداث يک سد برآورده می‌شوند كه می‌توان به موارد زیر اشاره كرد :
- تأمین آب آشامیدنی شهرها، آبیاری دشت های کشاورزی و تأمین آب واحدهای صنعتی.
- مهار سيلابهای فصلی و کاهش خطر تخریبی آنها.
- تولید برق با احداث نیروگاههای آبی در محدوده سدها
هرچند در پروژه‌های سد سازی پایه تمام محاسبات بر تضمین موفقیت اجرای سد قرار دارد اما با وجود این مطلب تعدادی از سدها با مشکلاتی در زمان اجرا و بهره‌برداري مواجه مي‌شوند. در ایران نیز عدم موفقیت برخی از سدها کاملاً مشهود است كه بارزترين آنها سد لار (واقع در شمال شرق تهران) مي‌باشد. هرچند ظرفیت مخزن سد تقریباً يک میلیارد متر مكعب مي‌باشد ولی از زمان بهره‌برداري در سال 1359 تاکنون کمتر از 3/1 مخزن پر شده است و روزانه در حدود يک میلیون مترمكعب فرار آب وجود دارد. سدهای دیگر کشور از جمله سد لتيان، 15 خرداد، مارون، جيرفت و سفيد رود نیز با مشکلاتی مواجه هستند كه مهمترین آنها فرار آب و یا پر شدن مخزن به وسیله رسوبات مي‌باشد.
ديواره‌ی آب بند
مهمترین عامل تعیین ضخامت دیوار دیافراگمی (Diaphragm wall) حداکثر بار هیدرولیکی وارد شده به آن است. اما محاسبه این مقدار برای یک سد در حالات استاتیکی کافی نیست زیرا پس از ساخت سد و مخصوصاَ در چند ماهه اول بهره ‌برداری و آب گیری سد که فشار زیادی به سازه وارد مي‌شود ممکن است بر اثر این فشار و یا روان گرایی خاک پی سد و یا حتی زلزله‌های خفیف یا بزرگ تغییر شكل‌های نا همگن در مجموعه پی ‌سازه اصلی سد و یا در دیواره آب بند به وجود آید که باعث نشت آب از آن شود. برای جلوگیری از این مسئله باید ضخامت دیواره آّب بند به نحوی انتخاب شود که بتواند تغییر شکل های غیر یکنواخت را تحمل کند. معمولاَ ضخامت این ديواره‌ها را بین 5/0 تا 5/1متر در نظر مي‌گيرند. برای ساخت دیواره آب بند با ضخامت بیش از 5/1 متر نیاز به ماشین آلات خاصی است که سعی مي‌شود در پروژه ‌های معمولی به علت مسایل اقتصادی از آنها استفاده نشود.

ديواره‌ي آب بند دیافراگمی

برای ساخت یک دیواره آب بند دیافراگمی تزریقی (Grout diaphragm walls) ابتدا حفاری با استفاده از دوغاب بنتونیت ـ سیمان
(cementitious bentonite sluryy) صورت مي‌گيرد که ظرف چند ساعت سخت شده و خودش به صورت یک لایه محافظ باعث آب بندی جداره دیواره مي‌شود. اجرای عملیات حفاری با استفاده از این ماده باید به صورت پیوسته صورت گیرد و دوغاب استفاده شده که حاوی مواد حفاری است با دوغاب تازه جایگزین شود. (از دوغاب کهنه پس از تصفیه و مخلوط شدن با دوغاب تازه مي‌توان دوباره استفاده کرد.)
کار با این دوغاب دارای فواید و معایبی است که چند نمونه از آنها در زیر آورده شده است:
- استفاده از اتصالات درز بندهای انتهایی منتفی مي‌گردد.
- جریان آب از محل نشتی یک اتصال خراب به مراتب از سایر قسمتهای دیوار بیشتر است.
- در حین حفاری محیطهای تراوای زمین عملاً تزریق شده و پس از گیرایش، ایمنی دیوار به علت کاهش انحراف آن در اعماق بیشتر، به مراتب تقلیل مي‌يابد.
- از طرف دیگر کار با این گونه دوغاب‌ها بسیار حساس بوده و تولید و استفاده‌اش در کارگاه باید به دقت تحت کنترل و نظارت انجام گیرد تا بتوان مصالح یکنواختی که مشخصات مورد نظر را داراست بدست آورد.
همان‌طور که ذکر شد کاربرد اصلی دیواره آب بند عدم تراوایی آن و جلوگیری از نشت آب است که یکی از عوامل بسیار تأثیرگذار در این باره طرح اختلاط سیمان بنتونيت‌دار است که می تواند با تغییر نسبت سیمان به آب در آن بر میزان مقاومت و تراوایی سیمان بنتونيت‌دار تأثیر گذاشت.

نمونه اتصال دیوار آب بند به بالا دست سد

اتصال دیوار آب بند دیافراگمی به سازه اصلی سد و همچنین زمین مسئله حساسی است که در صورتی که مورد بي‌توجهي قرار گیرد مي‌تواند منتهی به نشت آب از محل اتصال دیوار آب بند به زمین یا سازه اصلی شود که در این صورت کارآیی دیوار آب بند زیر سؤال خواهد رفت.
به عنوان مثال در صورتی که هدف اتصال دیوار آب بند به هسته رسی در محور سد باشد, بایستی این دیوار تا لايه‌های رسی اوليه ادامه یابد.

C/Wتأثیر نسبت و مواد مضاعف کلوئیدی در تراوایی دوغاب سیمان بنتونيت‌دار

همچنین دیواره ی آب بند باید به طور قابل قبول و مطمئنی به لايه‌های زیرین غیر تراوا نیز دوخته شود. چنانچه لايه‌های زیرین و اطراف پرده آب بند در عمق کف برای توقف فرار آب مورد تردید باشد بایستی برای جلوگیری از ریسک فرار آب عملیات تزریق سیمان انجام گیرد. تزریق سیمان در زمین کف توسط گمانه‌های تزریق که در دو سوی دیوار آب بند حفاری شده‌اند انجام مي‌گيرد. از حفاری گمانه‌ها در خود دیوار آب بند نیز معمولاَ خودداری مي‌شود.
«تکنولوژی اجراء در سد خاکی با هسته رسی»

«تکنولوژی اجراء در سد خاکی با هسته رسی» مقدمه : پس از انتخاب پیمانکار و دریافت اطلاعات کاملی از پروژه اولین گام، تحویل زمین با حضور نمایندگان کارفرما ، نظارت مقیم و پیمانکار می باشد که بین آنها صورتجلسه می‌شود . پس از آن پیمانکار برنامه زمانبندی خود را با توجه به شرایط پروژه وامکانات خود به دستگاه نظارت ارائه می دهد . در قدم اول پیمانکار باید به بررسی وشروع عملیات اجرایی راههای دسترسی اقدام نماید. روش کار به این طریق است که نقشه‌های جزئیات را پیمانکار براساس نقشه‌های اصلی مشاور و برداشتهای نقشه‌برداری تهیه و به دستگاه نظارت جهت تایید ارسال می شود. احداث راههای دسترسی باید به نحوی باشد که محل جاده‌ها در طول اجرای کل پروژه تغییر نکند چون دوباره کاری است و هزینه اضافی را موجب می شود حتی الامکان بهتر است جاده‌ها یکطرفه باشند تا به این وسیله تصادفات کمتر شود. بلدوزر ، لودر ، گریدر ، غلطک و تراک میکسر از معمول ترین ماشین آلات راهسازی هستند که بکارگیری می شوند. با توجه به شرایط پروژه ، توپوگرافی و جنس زمین در صورت نیاز باید از ماشین آلات دیگری مانند بیل مکانیکی ، Jack hammer یا پیکور ، دریل واگن وغیره استفاده کرد . در طول اجرای پروژه اگر پیمانکار هنگام اجرا به مواردی برخورد نماید که در نقشه‌ها دیده نشده باشد، موارد را به اطلاع دستگاه نظارت مقیم رسانده و درخصوص نحوه اجرای هماهنگی لازم صورت می‌گیرد و با نظارت صورتجلسه می‌شود . نحوه پرداخت هزینه پروژه به این صورت است که پیمانکار صورت وضعیت ماهانه را تنظیم وبه دستگاه نظارت تحویل می دهد و دستگاه نظارت پس از بررسی اعلام نظر می نماید. پیمانکار نیز نظرات خود را به همراه مدارک مستند مانند صورتجلسات، برداشتهای نقشه‌برداری وغیره ارائه نموده نتیجه به کارفرمای طرح ارائه می شود . تجهیز کارگاه : در پروژه‌های بزرگ تجهیز کارگاه، خود پروژه‌ای محسوب می شود. در مرحله تجهیز کارگاه از اولین کارها احداث کانکس‌های موقت است. احداث اتاقک نگهبانی وفنس کشی دور محوطه پیمانکار نیز در ابتدا انجام می شود . فضاهای که در مرحله تجهیز کارگاه براساس نقشه‌های مشاور باید احداث گردند طبق روال ابتدا ریز شده و در نقشه‌های جزئیات به تایید نظارت می رسد و سپس اجرای آنها شروع می‌شود . فضاهای معمول تجهیز کارگاه در یک پروژه سدسازی عبارتند از : - کانکس‌های اداری شامل دفاتر ریاست کارگاه، ریاست دستگاه نظارت، دفتر فنی نظارت، دفتر فنی پیمانکار ، اتاق جلسات، سالن اجتماعات، نمازخانه ، سرویسهای بهداشتی ، دفاتر امور اداری ، امور مالی ، امور پشتیبانی، دبیرخانه ، مخابرات و ... - کانکس‌های کمپ مسکونی شامل خوابگاه مدیران ومهندسان ، خوابگاه کارمندی و کارگری ، انبار کمپ ، آشپزخانه و کلوپ (سالن تلویزیون) - کانکس‌های ساختمانها و تاسیسات اجرایی شامل : رختکن و اتاق استراحت مهندسین وکارگران ـ انبارها ـ آزمایشگاه ـ تعمیرگاه ماشین آلات ـ کارواش ـ بچینگ وتاسیسات وابسته مانند کولینگ و یخ‌سازها ـ کانکس‌های واحد برق ، تراشکاری، کارگاه چوب، کارگاه فلز ، سوله آرماتوربندی، انبار ناریه واتاق پرسنل آتشباری، پمپ بنزین، اتاقهای پرسنل ماسه شویی و سنگ شکن وپست برق، باسکول ، سیلوی سیمان و انبار آن، کمپرسورخانه، سایبان دیزل ژنراتور، منبع آب ، منبع سوخت، ساختمان بهداری، ایمنی وآتش نشانی، تیرهای چراغ برق، سپتیک‌ها وغیره . محل هر یک از آیتمهای فوق که در پلان جانمایی کارگاه مشخص می شوند باید به نحوی باشند که در مسیر جاده یا محل احداث سازه‌های وابسته قرار نگیرند . عملیات اجرایی سد: با توجه به اسناد ارزیابی آیتمهای اجرایی یک سد عبارتند از : حفاری پی و تکیه گاه سد وتحکیمات ، احداث دیوار آب بند و پرده آب بند، حفاری سرریز و آبگیر ، خاکریزی بدنه سد ونصب ابزار دقیق، بتن ریزی سرریز و آبگیر که در ذیل روش اجرای آنها خواهد آمد . حفاری پی سد وتکیه‌گاههای جناحین : کلا" عملیات خاکی مانند خاکبردرای وحفاری وابستگی زیادی به ماشین آلات دارد. بلدوزر ، لودر ، کمپرسی، بیل مکانیکی، بیل شاول، داپتراک، دریل واگن ، جک هَمِر، از انواع ماشین آلات کاربردی در عملیات خاکی هستند . یکی از مسائلی که در اجرای پروژه‌ها باحجم خاکبرداری زیاد مطرح است تعیین محل دپوی خاکهای حاصل از حفاری وخاکبرداری است که باید قبل از شروع عملیات با هماهنگی دستگاه نظارت، محل دپو مشخص گردد .
الف ـ‌ خاکبرداری پی : حفاری وخاکبرداری پی تا جایی ادامه پیدا می کند که به لایه نفوذ ناپذیر مانند سنگ برسیم. با توجه به اینکه در پروژه‌های سدسازی معمولا" سطح آبهای زیرزمینی بالا می‌باشد اگر در حین خاکبرداری به آب رسیدیم با تعریف ایستگاههای پمپاژ و اجرای زهکش‌ها و سپس لجن برداری توسط بیل مکانیکی یا بلدوزر با تلاقی عملیات حفاری را ادامه می دهیم. اگر در کار لجن برداری با مشکل مواجه شدیم می توان اندکی خاک خشک به لجن اضافه کرد و سپس آنرا با لجن میکس کرد و بعد اقدام به بارگیری وحمل نمود . در حفاری پی سنگهای سست باید برداشته شود که بسته به حجم سنگ می توان از جک همر یا دریل واگن و انفجار نسبت به برداشتن سنگ اقدام کرد .
ب ـ حفاری تکیه‌گاه : خاکبرداری وحفاری تکیه‌گاه نیز معمولا" تا رسیدن به جنس مناسب مصالح ادامه پیدا می‌کند. در احداث سدها خاکبرداری تکیه‌گاه با شیب مناسب ومطابق طرح از مسائل مهم به شمار می رود . در زمینهای خاکی عملیات خاکبرداری با بلدوزر و با هدایت مباشر عملیات خاکی براساس سرشیبهای پیاده شده توسط نقشه‌بردار انجام می‌شود تا شیب مناسب در خاکبرداری حاصل آید . در زمینهای خاکی با حجم سنگی پایین وحفاری با جک همر باید همر دستگاه در زاویه مناسب قرار داشته باشد و در زمینهای سنگی که حجم سنگ بالا است و نیاز به انفجار دارد چالهای حفر شده توسط دریل واگنها باید زاویه مطلوب را داشته باشد . در خاکبرداری همواره باید توجه داشته باشم که مسیرهای دسترسی را قطع نکنیم. همچنین باید مراقب بود تا با کسر حفاری مواجه نشویم چرا ممکن است بعدا" اصلاح کم حفاری‌ها به دلیل عدم وجود دسترسی غیرممکن گردد و عملیات اجرا نظم خود را از دست بدهد . در جاهایی که حفاری وخاکبرداری بیشتر به علت محدودیتهای توپوگرافی مقدور نباشد یا هزینه بیشتری را موجب شود یا به هر دلیل دیگری نخواهیم حفاری ادامه پیدا کند با توجه به جنس ونوع مصالح ترانشه باید آنرا تحکیم کرد. تحکیمات با توجه به نوع پروژه، جنس مصالح و زمین، موقعیت سنگها و واریزه‌ها انواع مختلفی دارد : استفاده از بتن پاشی در یک یا دو لایه یا بیشتر ، بستن مش در لایه‌های شاتکریت (بتن پاشی) توسط سیم انتظار استفاده از راک بولتها وانکرها و تزریق تحکیمی دوغاب سیمان (در صورت نیاز جهت مهار قطعات سنگی ترانشه) استفاده از دیوار حائل بتنی یا سنگی وغیره . در پروژه‌های سدسازی برای اینکه جلوی آبهای نشتی از زیر بدنه سد را بگیرند باید پی سد را در برابر آب درحد قابل قبول نفوذ ناپذیر نمایند. این کار معمولا" بوسیله تزریق دوغاب سیمان به لایه‌های زیر پی سد در زیرهسته رسی انجام می شد که به احداث پرده آب بند یا پرده تزریق معروف می باشد. در سد خاکی با هسته رسی و دیوار آب بندی، اگر منظور احداث دیوار آب ‌بند به منظور آب بندی پی سد باشد می توان از مطلب زیر استفاده کرد . احداث دیوار آب بند در پی سد : اگر به دلیل سست بودن و تخلخل زیاد لایه‌های ریزپی از نظر زمین شناسی، روش پرده تزریق کارایی لازم را نداشته باشد ذیل عمل خواهیم کرد : ابتدا مقدمات کار یعنی احداث حوضچه گل، دیوارهای راهنما و سکوی حفاری می بایست انجام شود. احداث حوضچه ها : ابتدا حوضچه‌های گل تازه، گل کارکرده، آب تازه و ایستگاه پمپاژ ساخته می شوند . ابعاد حوضچه‌های گل براساس عمق پانل ومشخصات خاک بستر تعیین می‌گردد. باتکمیل حوضچه‌ها کار نصب لوله وپمپ انجام می شود . ساخت دیوارهای راهنما : به منظور هدایت وکنترل کاتر دستگاه حفاری ، دیوارهای زوج راهنمابا بتن ساخته می شوند . برای سکوی حفاری نیز یک پلتفرم یا محل صافی را خاکبرداری یا خاکریزی کرده با غلطک می کوبند تا دستگاه حفار در آنجا قرار گیرد . حفاری پانلهایی به عمق حداکثر 87 متر وعرض حدود 8/0 متر وطول 4/2 متر توسط دستگاه هیدرو فرز انجام می‌شود . پانلها بصورت اولیه وثانویه حفای می شوند به این طریق که بین پانلهای اولیه حفاری شده، پانلهای ثانویه حفاری می‌شوند تا یکپارچگی دیوار آب بند تامین گردد یعنی به صورت یک در میان اولیه وثانویه حفر می شوند . در هنگام حفاری، مصالح حاصل از حفاری بهمراه گل حفاری به واحد تصفیه گل هدایت شده و پس از جدایش مصالح از گل حفاری، دوباره گل حفاری به داخل پانل هدایت می‌شود. گل حفاری در اصل کار تامین پایداری ترانشه حفاری شده را انجام می دهد . در حین حفاری مشخصات گل دائما توسط آزمایشگاه کنترل می‌گردد. با اتمام عملیات حفاری عملیات بتن ریزی توسط لوله ترمی آغاز می‌شود. بتن ریزی در شرایطی صورت میگیرد که پانل از گل حفاری پر است. براساس مشخصات طرح پانلها براساس بتن پلاستیک (بتن بنتونیت‌دار) یا بتن سازه‌ای پر می‌شوند . بتن پلاستیک از مقاومت فشاری کم ولی مدول ارتجاعی و نفوذناپذیریی بالایی برخوردار است . در پروژه‌هایی که از دیوار باربری بالایی انتظار می‌رود قبل از بتن ریزی ابتدا قفسه آرماتور نصب می شود در غیر این صورت در دیوار آرماتور به کار نمی رود. اجرای پرده آب بند یا پرده تزریق : 1- در اکثر پروژه‌های سد سازی ابتدا چالهای اکتشافی حفاری می شود وپس از کرگری و بررسی جنس لایه‌های زمین اقدام به تصمیم گیری درخصوص احداث پرده تزریق می‌شود. 2- تزریق یکی از رشته‌های تخصصی ژئوتکنیک محسوب می شود . 3- تعیین جزئیات روش اجرایی معمولا" از ابتکار پیمانکار نشأت می گیرد . 4- پیمانکار لازم است در طی آزمایشهایی دوغابهای مختلف را مورد بررسی قرار دهد. 5- طبیعت پنهان کارهای تزریق اقتضاء می کند که پیمانکار از کارهای انجام شده در هر مرحله نتیجه گیری وارزیابی داشته باشد و با هماهنگی نظارت کارهای بعدی را با نتایج بدست آمده برنامه ریزی کند. 6- برای اجرای پرده تزریق ابتدا مقدمات آنرا فراهم می کننداین مقدمات شامل موارد زیر میباشد: آماده سازی سکوی تزریق ـ تجهیزات آزمایشگاه صحرایی جهت انجام آزمایشات دوغاب سیمان ـ تهیه دبی سنج و فشارسنج ثابت جهت بالا بردن دقت آزمایش لوژن (نفوذپذیری آب و ترزیق دوغاب سیمان)، خرید سیمان با استعلام از کارخانه‌های سازنده بصورت بسته بندی شده. پس از فراهم آوردن مقدمات ابتدا شروع به حفاری گمانه‌های تزریق می نمایند. برای جلوگیری از ریزش دیواره گمانه‌ها روشهای مختلفی وجود دارد که بستگی به شرایط پروژه و قطر گمانه وجنس زمین دارد. یکی از کاربردی‌ترین روشها کیسینگ گذاری گمانه است . پس از حفاری گمانه‌ها دستگاههای تزریق در محل شروع به تزریق می نمایند. هرچه بلین سیمان بیشتر باشد برای تزریق مناسبتر است. چون در شیارها وحفره ها بهتر نفوذ می کند . البته انتخاب بلین سیمان بستگی به شرایط زمین شناسی دارد . در هنگام تزریق مشخصات سیمان مانند بلین و میزان سیالیت دوغاب کنترل می گردد. دوربین‌های تلویزیونی برای مشاهده اندازه ، تعداد ، کیفیت درزها و نیز دستگاه اتوماتیک اندازه‌گیری دوغاب مصرفی از ابزارهای مهم در عملیات اجرایی تزریق محسوب می شود . خاکریزی بدنه سد : یکی از مهمترین مسائل در پروژه‌هایی که حجم خاکریزی زیادی نیاز دارد تامین محل قرضه مناسب می باشد تا حدی که ممکن است به دلیل عدم وجود تامین مصالح پروژه را غیراقتصادی کند. وجود معادن مانند معدن رس در سدهای خاکی در نزدیکی محل پروژه می‌تواند به توجیه پذیر بودن پروژه از لحاظ اقتصادی کمک کند. برای تامین سایر انواع مصالح در سدهای خاکی مانند فیلتر ، درین ، کوبل و سنگریزه و ریپ راپ راههای مختلفی موجود است بعنوان مثال برای تامین فیلتر احداث پلانهای ماسه شویی معمولا" اجتناب ناپذیر است . همچنین ممکن است مثلا" برای تامین سنگریزه از مصالح حاصل از انفجارات سرریزها و آبگیرها استفاده شود که این موارد بستگی به نوع مصالح بدنه سد و جنس زمین اطراف سد دارد . یکی از مبناهای اصلی شروع خاکریزی سدها اجرای خاکریز آزمایشی است که می تواند همزمان با حفاریهای پی سد انجام شود. هدف از اجرای خاکریز آزمایشی مشخص نمودن مقدار Max تراکم مصالح موجود به وسیله تغییرات درصد رطوبت، ضخامت لایه، تعداد عبور غلطک، نوع غلطک، سرعت غلطک، وزن غلطک می باشد . قبل از اجرای خاکریزی، بستر وپی باید از نظر مشخصات فنی به تایید دستگاه نظارت برسد وهر قسمت از بستر آماده خاکریزی شده توسط پیمانکار تحویل بستر به نظارت انجام شده و صورتجلسه شود. سپس دستگاه