بخشی از مقاله

خلاصه

در پروژههای سدسازی از آنجا که انتخاب محل شالوده تابع عوامل زیادی چون وضعیت توپوگرافی، شرایط هیدروژئولوژی و تکتونیک منطقه است، بنابراین براحتی نمیتوان به صرف اینکه زمین منطقهای سست و ضعیف است از آن منطقه صرفنظر کرد، بلکه باید توسط تکنیکها و روشهای موجود در علم ژئوتکنیک زمین آن منطقه را بهسازی نمود تا بتواند به عنوان محل احداث پروژه انتخاب شود . عدم پایداری یک سد معمولا از ساختارهای زمینشناسی از قبیل گسل، درزه، سنگهای سست و ضعیف و در بعضی پروژهها از غارها، فضاهای زیرزمینی و کارستها ناشی میشود. لذا میتوان گفت که بهسازی پی در سدها یکی از مهمترین عواملی است که در پایداری سد نقش دارد. منظور از بهسازی پی بهبود شرایط هیدروژئولوژیکی و ویژگیهای ژئومکانیکی توده سنگی و تشکیلات آبرفتی پی سد بلحاظ جلوگیری از نشت آب و بالابردن مقاومت و کاهش تغییر شکل پذیری آن است.

سد سررود در شهرستان کلات در شمال استان خراسان رضوی که موضوع تحقیق این مقاله می باشد جزء چنین سدهایی است که این نیاز به صورت چشمگیری در آن مشاهده می شد، بنابراین پی محور و شوت سرریز از لحاظ گسله بودن مورد ارزیابی قرار گرفت ومشخص گردید، جناح چپ تحت تاثیر این گسلها قرار گرفته است. با بررسی کیفیت توده سنگ ساختگاه وآزمایشهای نفوذ پذیری محور سد، رفتار پی مورد ارزیابی قرار گرفت ومشخص گردید که جناح چپ نسبت به جناح راست از نفوذ پذیری بیشتری بر خوردار می باشد.با توجه به این موارد، پهنه بندی محورسد بر اساس پارامتر های زمین شناسی مهندسی و آزمایشهای نفوذ پذیری انجام گردید و در نهایت پهنه بندی بیشترین محدوده خورند دوغاب بر اساس این پارامتر ها و با استفاده از مدل AHP تهیه گردیده است.

کلمات کلیدی: سد سررود، تزریق، پارامترهای زمین شناسی مهندسی، نفوذ پذیری، پهنه بندی، مدل . AHP

1.    مقدمه

از جمله مشکلات برخی پروژه های سدسازی مسئله فرار آب از مخزن سد، عدم رفتار مناسب و یکنواخت پی و تکیه گاه های سد می باشد که در برخی از موارد منجر به گسیختگی سازه و انجام هزینه های سرسام آور شده است. برای فائق آمدن بر این دسته از مشکلات از روش های بهسازی زمین استفاده می کنند. یکی از این روشها تزریق است که بدلیل هزینه بربودن آن معمولا آخرین روش انتخابی برای بهسازی می باشد. بوسیله تزریق می توان پرده ای آببند احداث نمود که وظیفه آن آب بندی پی و تکیه گاه های سد می باشد. کاربرد دیگر تزریق تقویت و یکسان کردن رفتار پی وتکیه گا هها می باشد. دریک پروژه سدسازی زمانی نیاز به تزریق تشدید می شود که شرایط زمین شناسی سداز لحاظ تراوایی ومقاومت دارای وضعیت مناسبی نباشد بویژه اگر مشخصات سازه ای نیاز به بهسازی گسترده ای داشته بهمین خاطر در این مقاله اقدام به تهیه پروفیل های پهنه بندی از محور تزریق بر اساس پارامتر های زمین شناسی مهندسی اقدام گردید. این پروفیلهای پهنه بندی با توجه به مشخص بودن نقاط ضعف، جهت بهتر اجرا شدن پرده تزریق بسیار موثر و کار آمد می باشند.

2.    هدف از پهنه بندی محور سد سررود

با توجه به اینکه مکانیسم ساخت تمام پروژه های سد های خاکی از لحاظ سازه ، شکل و نوع بدنه سد تا حدودی یکسان می باشد، بنابراین بیشتر مشکلاتی که در آینده متوجه سد ها می شود، عدم شناخت از خصوصیات ژئوتکنیکی ساختگاه یا بهسازی پی است. بنا براین بعد از اینکه تما م مطا لعات درون گمانه ای از جمله آزمایشهای مکانیکی توده سنگ، آزمایشهای نفوذ پذیری انجام گرفت، چنانچه پهنه بندی دقیقی از محور تزریق انجام نگرفته باشد می توان گفت هدف از این مطالعات بیهوده است.[1] از آنجائیکه فرایند تزریق زمان بر ترین مرحله از پروژه، ودر تمام مراحل ساخت سد، ادامه دارد، و با توجه به اینکه پیمانکاران حفاری تزریق بیشترین صورت وضعیت خود را بابت حفاری در یافت میکنند، همواره این احتمال وجود دارد تا مهمترین قسمت ساخت سد یعنی تزریق مورد غفلت انجام گیرد. لذا در زمان اجرا تمام دغدغه مهندسین مشاور اجرا دقیق پرده آببند است تا به داده های تزریقی که از پیمانکاران دریافت میکنند اطمینان حاصل کنند. در این تحقیق ابتدا پهنه بندی محورسد بر اساس پارامتر های زمین شناسی مهندسی و آزمایشهای نفوذ پذیری انجام شده و سپس پهنه بندی بیشترین محدوده خورند دوغاب بر اساس این پارامتر ها و با استفاده از مدل AHP تهیه گردیده است.

3.    محدوده نقشه پهنه بندی

برای تهیه نقشه های پهنه بندی ابتدا باید محدوده پهنه بندی مشخص گردد، این محدود بر اساس طول گمانه های اکتشافی که در فاز اجرا سدحفاری شده، مشخص گردیده است. لذا اطلاعات ژئوتکنیکی حاصل از این گمانه ها جهت پهنه بندی استفاده شده است.

4.    روش اجرا نقشه های پهنه بندی

•    روش اجرا نقشه پهنه بندی کیفیت توده سنگ: با توجه به تعریف شاخص کیفیت توده سنگ[2]،  ابتدا این داده ها با توجه به مشاهدات و ارز یابی مغزه های حفاری در مرحله فاز اجرا استحصال گردید. بطور مثال برای یک گمانه بطول 100 متر این چنین اقدام گردید. ابتدا عدد RQD برای قطعات 2متری حساب شد، به این ترتیب برای این گمانه 50 عدد RQD بدست آمد، سپس جهت پهنه بندی محور تزریق بر اساس این پارامتر مقدار هر عدد، در میانه این قطعات 2 متری در نرم افزار Arc Gis 9.3 وارد گردید، لذا برای این سد با توجه به 30گمانه حفر شده، و بادر نظر گرفتن متراژ های حفاری جمعاً حدود 1500 عدد در این محدود وارد شده است. این تعداد عدد وارد شده با در نظر گرفتن طول محوراین سد، در حدود625 متر، تعداد بسیار زیادی می باشد. بنابراین نقشه نهایی از دقت زیادی بر خوردار است.

·    روش اجرا نقشه پهنه بندی شاخص نفوذ پذیری ثانویه - :[3] - SPI این آزمایش هم مثل آزمایش لوژن در قطعات 5 متری صورت می گیرد. بنابراین عدد بدست آمده مثل مراحل قبل در میانه هر قطعه وارد می گردد وسپس در نرم افزار جهت پهنه بندی، درون یابی میگردد.

·    روش اجرا نقشه پهنه بندی رفتار هیدروژئولیکی توده سنگ: این اطلا عات از روی آزمایش لوژن در هر قطعه 5 متری با توجه به رفتار هیدرولیکی توده سنگ بدست آمده است. سپس اطلاعات بدست آمده مثل مراحل قبل در میانه هر قطعه وارد شده است. روش درون یابی با استفاده از نزدیک ترین همسایگی نقاط، بر اساس وزن داده شده به نرم افزار استفاده گردیده است. [4]

5.    نقشه پهنه بندی کیفیت توده سنگ

از نقشه پهنه بندی کیفیت توده سنگ مشخص است، که بیشتر مساحت محور تزریق از RQD بالای برخوردار می باشد، بخصوص در جناح راست که این مساحت نسبت به جناح چپ بیشترمی باشد. کمترین مقدار RQD در جناح چپ در زیر تونل 75 متری ، در محل برخورد دو گسل معکوس ونرمال مشا هده می گردد که در این محدود باعث تشکیل زون خورد شده، شده است. لذا پیش بینی می گردد در زمان حفر گمانه های تزریق در این محدوده احتمال ریزش درگمانه رخ داد ه شود. لذا پیشنهاد میشود در این مناطق جهت ادامه حفاری ابتدا تزریق انجام گیرد وسپس حفاری ادامه یابد، تا از ریزش این مناطق در زمان تزریق که باعث گیر افتادن پکر میشود جلوگیری بعمل آید. علاوه بر این کیفیت توده سنگ در محل تونلهای انحراف و همچنین زیر سرریز خوب نمی باشد. لذا پیشنهاد میشود تزریقهای تحکیمی در این مناطق را با توجه به محدوده مورد نیاز تزریق افزایش داد شکل.1

6.    نقشه پهنه بندی رفتار هیدرو ژئومکانیکی توده سنگ ازمحور سد

همانطور که در این نقشه مشخص است،قسمت عمده محور سد از رفتار آشفته بر خورد دارمی باشد. مقاطع قطع آب نیز اکثراً در جناح چپ مشاهده می گردد. بنابراین پیشنهاد میگردد در این مناطق با توجه به باز شدگی درزه ها بدلیل نگرفتن فشار آب در آزمایش لوژن، جهت تزریق از دوغاب پایدار غلیظ استفاده گرددشکل .2

7.    نقشه پهنه بندی نفوذ پذیری ثانویه - SPI - از محور سد

با توجه به نقشه پهنه بند ی SPI مشخص گردید که تما م محور بر اساس طبقه بندی فویو نیازمند تزریق می باشد. بد ترین حالت این محور مربوط به جناح چپ بخصوص در زیر شوت سرریز، محدوده تونلهای انحراف، و محل برخورد گسلهای جناح چپ می باشدشکل.3

. 8    نقشه محدوده عملکرد گسلها در محور سد

در نقشه شکل 4 ، با توجه به فعالیت گسلها در محور سد به دوقسمت Aو B تقسیم بندی شده است. با توجه به اینکه تونل بالای و پایینی جناح چپ تحت گسلهای امتداد لغز چپ لغز و همچنین حدفاصل گمانه های E10تا E16 تحت فعالیت گسلهای گروه G2 قرار گرفته است، این جناح تحت عنوان منطقه - Bمنطقه گسلی - و جناح راست تحت عنوان منطقه - A منطقه غیر گسلیده - طبقه بندی شده است.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید