بخشی از مقاله
چکیده :
عدم قطعیت ها در مشخصات و رفتار ﮊئوتکنیکی سازه ها در حین طراحی اغلب روی برنامه های اجرایی اپر می گذارد، از اینرو ابزاربندی - instrumentation - و رفتارسنجی - monitoring - برای کنترل ساخت، تضمین ایمنی و کاهش هزینه های اجرایی بعنوان بخش لاینفک از فرایند طراحی سدها می باشد. رفتارسنجی در حین ساخت سد و اولین آبگیری بمنظور آنالیز سریع ایمنی آن و همچنین در زمان بهره برداری جهت ارائه تصویری واقعی از تمامی تغییرات و ارزیابی ایمنی سد بر اساس مشاهدات بلند مدت داده ها از عمده ترین اهداف ابزاربندی و رفتارنگاری سدها می باشد.
در این مقاله ضمن تجزیه و تحلیل اندازه گیری های انجام گرفته در خصوص جابجائیها و تغییرشکلهای قائم بدنه و پی سد علویان با ارتفاع ۰۸ متر در طول ۴ سال پس از ساخت به اندرکنش گالری و پی نیز پرداخته شده است. این اندازه گیریها با استفاده از نشست سنجهای ملحق شده به انحراف سنجها - settlement meter - ، گویهای نشانه و فاصله سنجهای سه محوری - triaxial joint meter - نصب شده در گالری سد و مشاهدات میکروﮊئودزی - microgeodesy - شبکه های واقع در روی و خارج بدنه سد صورت گرفته و نتایج زیر حاصل شده است :
• تجزیه و تحلیل نشستهای قائم پی و تاج سد در مقاطع مختلف بر حسب زمان برای دوران بهره برداری و پیش بینی نشست نهایی سد
• اندرکنش غیرعادی پی وگالری سد
• تجزیه و تحلیل جابجایی های نسبی بلوکهای بتنی گالری
• تجزیه و تحلیل نتایج حاصل از میکروﮊئودزی با نتایج حاصل از نشست سنجها و ارزیابی عملکرد ابزاردقیق مختلف
• ارائه یک تصویر واقعی از رفتار پی و تاج سد
• ارائه راه کارهای مناسب بمنظور استفاده بهینه از ابزارها
۱ مقدمه
طی ساخت سد یا خاکریز به علت تغییرات تنش کل، فشار حفره ای و اثرات ثانویه زمان - خزش - و سایر عوامل از قبیل حرکات پی، توزیع و انتقال بار و ... تغییرشکلهای داخلی تحت تاثیر قرار می گیرند. مقدار، جهت و آهنگ حرکات در یک نقطه در داخل یا روی تاج سد در طی مراحل مختلف ساخت و بهره برداری از مخزن ممکن است، تغییر کند. بمنظور رفتارسنجی، اندازه گیری جابجایی ها در سه جهت قاهم - نشست - ، پایین دست بالادست - حرکات عمود بر محور سد - و در امتداد دره - حرکات موازی با محور سد - انجام می گیرد.
اولین و مهمترین عامل سنجش تغییرشکلهای سد، ارزیابی ایمنی آن می باشد. دومین عامل نیازی است که به درک بهتر مفروضات اساسی طراحی، پارامترهای مقاومتی و رفتاری - تنش تغییر شکل - سدهای خاکی و سنگریزه ای احساس می گردد. این عامل اگرئه در کوتاه مدت برای خود سد حساسیت کمتری دارد، لیکن از لحاظ پیشرفت دانش مهندسی از اهمیت فوق العاده زیاد و بسزایی برخوردار است.
شکست سدهای خاکی بجز شکستهای ناشی از حوادث غیرمترقبه از قبیل زلزله، سرریز نمودن آب از روی تاج سد در اثر وقوع سیلابهای بزرگ تقریبا همیشه با هشدارهای نگران کننده ای از قبیل افزایش روند تغییر شکلها، عدم پیوستگی کرنش ها، ترک خوردگی ها، نشتها، افزایش فشار حفره ای همراه بوده است. از اینرو جهت مشاهده روند تغییر شکلها و ارزیابی علل احتمالی پیشامد های ناشی از این تغییرات، در نظر گرفتن مراحل زیر در ساخت و بهره بردار ی از سد ها ضرورت دارد.
۱ ابزاربندی سدها بمنظور اندازه گیری تغییر شکلهای داخلی در طی ساخت و دوران بهره برداری از آن
۲ اندازه گیری، ثبت و بازدیدهای دوره ای از سد که در آن دوره تناوب بستگی به فاکتورهای زیادی از قبیل سرعت ساخت، نرخ روند حرکات و نحوی آبگیری خواهد داشت.
۳ خلاصه نمودن و ارزیابی سریع و بدون معطلی داده ها توسط مهندسانی که تنها آشنا با یک پروﮊه خاص نبوده و مرتبط با ئندین پروﮊه مشابه می باشند.
۴ مطالعه هر ثبت غیرمترقبه بصورت بحرانی و تشخیص علل بروز آن در این مقاله سعی شده تصویری واقعی از مقادیر نشستها و حرکات و جابجاییهای قاهم پی و تاج سد با استفاده از سیستمهای ابزاردقیق مختلف اراهه گردد.
۲ مشخصات فنی سد علویان
عملیات اجرایی سد علویان بمنظور تأمین آب مشروب و کشاورزی و تولید برق بر روی رودخانه صوفی ئای در فاصله ۰۲۱ کیلومتری شهر تبریز توسط سازمان آب منطقه ای آذربایجان شرقی از سال ۹۶۳۱ شروع و در اواخر سال ۴۷۳۱ به بهره برداری رسیده است. این سد از نوع خاکی با هسته مرکزی رسی با طول تاج ۵۳۹ متر، عرض پاشنه ۰۴۳ متر، حداکثر ارتفاع از پی ۰۸ متر، حجم مخزن ۰۶ میلیون مترمکعب، سرریزی با حداکثر ظرفیت تخلیه ۰۸۱۱ مترمکعب در ثانیه بر روی بستر سنگی احداث شده است.
هسته رسی پس از برداشت حداکثر ۰۳ متر از رسوبات آبرفتی نفوذپذیر و بخش هوازده سنگ بستر، بر روی سنگ توف نیمه هوازده قرار گرفته است - سازمان آب منطقه ای آذربایجان،۴۷۳۱ - . سنگ پی سد علویان را سه نوع توف با مشخصات فیزیکی مکانیکی متفاوت مطابق جدول ا تشکیل داده است. حداقل ضخامت سنگ کف در امتداد محور طولی در فواصل ۰۰۴ الی ۰۰۶ متری از جناح راست حدود ۰۲ متر می باشد که بر روی رسوبات متناوب ماسه ای رسی قرار گرفته است.
در محل سد سه گسل اصلی و تعدادی گسل فرعی با امتداد کم و بیش شمالی جنوبی - عمود بر محور طولی سد - وجود دارند که سه بلوک متمایز را بوجود آورده اند - سازمان آب منطقه ای آذربایجان،۴۷۳۱ - . بمنظور بهبود کیفیت سنگ بستر در پی و جناحین سد، عملیات تزریق تحکیمی و پرده آب بند از طریق حفاری در یک ردیف اصلی تا عمق ۰۵ متر و دو ردیف فرعی با عمق کمتر صورت گرفته است. فشار تزریق از ۵/۱ تا ۵۱ بار متغیر بوده است. هسته مرکزی این سد از مصالح نفوذناپذیر رسی با مشخصات فیزیکی مکانیکی آورده شده در جدول ۲ اجرا شده است - سازمان آب منطقه ای آذربایجان،۴۷۳۱ - . جهت اندازه گیری حرکات و تغییر شکلهای داخلی و سطحی بدنه و پی از یک سیستم کامل ابزار مطابق شکل ۱ استفاده شده است.
