بخشی از مقاله
چکیده :
یکی از پدیده هایی که اهمیت بسیار زیادی به لحاظ پایایی و یکپارچگی بتن و از سوی دیگر از نظر زیبایی ظاهری سازه دارد ترک می باشد. بوجود آمدن ترک در بتن بدلیل اندرکنش آن با عوامل و شرایط محیطی - اعم از درونی و بیرونی - است.
وجود ترک در سدهای بتنی ساخته شده و در دست بهره برداری ممکن است پایداری سد را به خطر اندازد و بهره برداری از آن را مختل سازد.جهت علاج بخشی و ترمیم ترک بایستی ابتدا علت و ماهیت ترک را شناخت سپس در صورت لزوم , راهکار مناسب علاج بخشی را اجرا نمود.
وجود ترکی قدیمی در پایه ۸۱ سد سفیدرود که قابل رویت از گالری سراسری سد می باشد, موجب نگرانی بهره برداران شده است . این موضوع بویژه پس از زلزله سال ۹۶۳۱ منجیل و افزایش مقدار نشت آب اهمیت بیشتری یافته است.
در این مقاله به بررسی علل و ماهیت ترک پایه ١٨ سد سفیدرود پرداخته می شود.
از آنجا که ترک مزمن بوده و با توجه به مستندات موجود از ابتدای ساخت سد وجود داشته است, لذا با تهیه مدل سه بعدی از پایه ١٨ و کلیه ملحقات آن از قبیل تخلیه کننده تحتانی و گالری سراسری , به همراه پی سنگی , کلیه شرایط محیطی که امکان اعمال آن در سالهای اولیه پس از ساخت سد وجود داشته را در نظر گرفته و با استفاده از برنامه اجزاﺀ محدود ANSYS مدل ساخته شده تحلیل گردید.با توجه به نقصان آمار و اطلاعات در سد سفید رود و حتی عدم اطمینان از صحت اطلاعات موجود , دامنه تغییرات وسیعی برای پارامترهای بتن و پی در نظر گرفته شد و تحلیل حساسیت برای محدوده تغییرات پارامترها صورت گرفت.
۱- مقدمه
رودخانه سفید رود همپای رودخانه های کارون ، کرخه و دز یکی از رودخانه های بزرگ ایران به شمار می رود. مساحت حوضه آبریز آن بالغ بر ۰۰۰۵۵ کیلومتر مربع است . مقدار دبی سالانه رودخانه سفید رود در منجیل حدود ۸/۳ میلیارد مترمکعب - تقریبا" ۰۲۱ مترمکعب در ثانیه - است. قبل از احداث سد سفید رود ، این رودخانه درپائین دست منجیل زمین های مزروعی دشت گیلان را که قسمت عمده آن برنجزاراست مشروب می نموده و سالانه بطور متوسط ۷/۱ میلیارد مترمکعب آب از آن برداشت می شده است.
سد سفید رود روی رودخانه سفید رود در محل تلاقی دو شاخه قزل اوزن و شاهرود در ۰۸ کیلومتری جنوب رشت و ۰۰۱ کیلومتری دریای مازندران واقع شده است. سد در مدخل تنگه سفید رود نزدیک شهر منجیل واقع شده است .این سد یکی از با اهمیت ترین سدهای کشور ایران می باشد. مطالعات اقتصادی بیانگر آن است که سد سفید رود اهمیتی حیاتی در اقتصاد استان گیلان دارد و از دیدگاه کلان, در سطح کشور نیز جایگاه ویژه ای دارد.
قرارداد مطالعات پروﮊه سد سفید رود با مهندس مشاور در تاریخ ۲۲/۱۱/۱۳۳۱ بین بنگاه مستقل آبیاری و مهندسین مشاور اتکو-افر - Etco-Ofer - امضاﺀ شد. پیمانکار - شرکت فرانسوی ساسر - Saser بنابر موافقت نامه مورخ ۹۲/۹/۳۳۳۱ کارهای مقدماتی را شروع نمود. ساختمان بدنه سد سفید رود در ۵۲/۱۱/۰۴۳۱ به پایان رسید و در اردیبهشت سال ۱۴۳۱ رسما" افتتاح شد .
سد سفید رود یک سد بتنی پایه دار - Buttress - بوده که در بلندترین پایه ارتفاع آن به ۶۰۱ متر می رسد . هریک از پایه ها توسط یک درز قائم از پایه دیگر جدا شده است. سد دارای ۴۲ پایه به پهنای ۴۱ متر می باشد که توسط دو سازه وزنی درجناحین - چپ و راست - کامل شده است. سایر مشخصات هندسی سد به شرح زیر می باشند:
طول تاج ۵۲۴ متر
پهنای تاج ۵/۰۱ متر
شیب رویه سرآب ۱ - قائم - به ۴/۰ - افقی -
شیب رویه پایاب ۱ - قائم - به ۶/۰ - افقی -
تراز نرمال مخزن ۵۶/۱۷۲ متر از سطح دریا
تراز حداکثر مخزن - تراز تاج سد - ۵۲/۶۷۲ متر از سطح دریا
نمای پایین دست سد در شکل ۱ نشان داده شده است.
آب بندی درز بین پایه ها به کمک یک ورق مسی به ضخامت ۲ میلی متر که به شکل z خم شده است به همراه یک نوار لاستیکی به پهنای ۵۳ سانتی متر انجام می گیرد. همچنین درزها ، مجهز به زهکشهایی به قطر ۵۲ سانتی متر می باشندتا هرگونه نشت آب احتمالی را به داخل گالری سراسری که به موازات شالوده سرآب سد از بلوک وزنی جناح چپ تا پایه شماره ۴۲ جناح راست ادامه یافته ، تخلیه نمایند.
به منظور توزیع یکنواخت تنشها در پی از سرآب تا پایاب و افزایش ضریب اطمینان اصطکاکی برشی در پی در طول زمان اولین آبگیری مخزن واولین سالهای بهره برداری, درزهای فعال در پایاب پایه های ۸ تا ۰۲ تعبیه شده اند . این درزها دارای جکهای مسطح بابعاد ۲×۱ متر می باشند. باتوجه به ارتفاع پایه ها بار تئوری بالغ بر ۰۰۰۴۱ و ۰۰۰۸۲ تن بوده که با تغییر در تعداد جکها ایجاد شده است - برای پایه ۸۱ نیروی اعمالی ۰۰۰۸۲ تن بوده است - . متذکر می گردد که پس از گذشت چند سال که پی حرکات غیرقابل برگشت خود را کم و بیش انجام داد ، جکها با تزریق سیمان پرشدند واز آن زمان به بعد پایه ها ، کاملا" شبیه به پایه های معمولی شدند.
سد سفید رود در ساحل چپ دارای دو عدد سرریز نیلوفری - Morning glory - بتنی و نیز یک سرریز شوت است که درانتها, هر یک دارای جام پرتاب کننده می باشند.همچنین سد سفیدرود دارای ۵ دهانه تخلیه کننده عمقی می باشد که دو دهانه درسمت چپ و سه دهانه در سمت راست سد قرار دارند.مخزن سد سفید رود ۸/۱ میلیارد مترمکعب ظرفیت دارد.اختلاف سطح سرآب و پایاب سد در وضع عادی ۰۸ متر است که از آن برای تولید نیروی برق نیز استفاده می شود.
