دانلود,پاورپوینت بررسی سدهای خاکی,pptx
 
 
بخشی از مطلب
 
عرض تاج
تاج يا قله سد خاكي نبايد عرض كمتر از 4 متر داشته باشد و اين مقدار حداقل لازم به منظور استحكام، و كنترل، تعميرات، بررسي ها و عبور و مرور مي باشد. بطور كلي انتخاب عرض تاج سد بستگي به ملاحظاتي متعدد دارد كه از جمله عبارتند از: طبيعت مواد تشكيل دهنده سد، فاصله خط زه آزاد تا قله سد، ارتفاع نهائي و اهميت تاج سد از نظر رفت و آمد، و اينكه جاده اي و راهي بر آن واقع شده و نيز چه وسايطي و با چه ترافيكي بايد بر آن عبور كنند.
سر ريز در سدهاي خاكي
سرريز سد عبارتست از مسيري پيش بيني شده براي عبور مقدار آبي كه ما از ادبر حداكثر ضرفيت مخزن در نظر گرفته مي شود، بطويكه بتواند همواره از بالاآمدن سطح آب مخزن به بالاي تراز پيش بيني شده حداكثر جلوگيري كند. افزايش آب مخزن ممكنسن به علت نوسانهاي بارندگي و سيلابها، يا كم شدن تخليه آب، و غيره باشد و از اينرو ظرفيت سرريز بايد با توجه به همه عوامل دقيقاً محاسبه شود.
بطور خلاصه، در مورد سدهاي خاكي ممكنست سرريز را بدون ارتباط با بدنه سد، بصورت تونل يا كانالي در تكيه گاههاي طبيعي سد تعبيه نمود و يا اينكه در بدنه سد جائي براي آن در نظر گرفت. بندرت در سدهاي خاكي ممكنست از تاج سد به عنوان سرريز استفاده شود كه در اينصورت استحكامات كافي براي پوشش سد و تاج آن لازم است. در مواردي نيز مي توان براي يك سد دو سرريز در نظر گرفت كه يكي براي وضعيت هاي معمولي و ديگري براي طغيانهاي استثنائي منظور شده باشد.
ارتفاع آزاد
ارتفاع آزاد، طبق تعريفن فاصله قائم بين بالاترين تراز سطح آب مخزن (در موقع حداكثر طغيان) و تاج سد مي باشد. حداقل اين ارتفاع آزاد بايد آنقدر باشد كه تاج سد از اثر امواج مصون باشد.
بخشي از ارتفاع آزاد را به علت نشست احتمالي سد و بخش عمده ارتفادع آزاد را به علت ارتفاع موج آب در نظر مي گيرند. مقداري كه به علت نشست منظور مي شود، 2 درصد ارتفاع سد است كه در مناطق زلزله خيز يك درصد هم به علت نشست حاصل از زلزله به آن مي افزايند.
مقدار لازم ارتفاع آزاد كه به منظور مصونيت از تأثير موج در نظر گرفته مي شود مبتني بر حداكثر سرعت با دهاي آن منطقه (و حتي مدت عملكرد آنها) و حداكثر طول درياچه مي باشد. تعدادي روابط تجربي در اين مورد براي محاسبه ارتفاع موج پيشنهاد شده است.
منظور از طول درياجه در محاسبه ارتفاع موج، آن بعدي از سطح درياچه است كه در جلوي سد قرار مي گيرد، بنابراين اگر ابعاد سد در امتدادهاي ديگر كمتر يا زيادتر از طول درياچه در جلوي سد باشد معمولاً براي تعيين ارتفاع موج در نظر گرفته نمي شود. براي درياچه هاي با طول كمتر از 5/0 كيلومترن حداقل 60 سانتيمتر ارتفاع آزاد به علت موج منظور مي گردد. ارتفاع موج در درياچه هاي معمولي بين 1 تا 2 متر   مي رسد و حداكثر تا 5/2 متر گزارش شده است.
كلياتي كه در طراحي سدخاكي بايد در نظر گرفته شود
بر اساس تجربياتي كه در ممورد شكستن و تخريب سدهاي خاكي بدست آمده، مي توان نكات ذيل را به منظور تأمين ايمني هر چه بيشتر و افزايش اطمينان در طراحي يك سدخاكي در نظر گرفت:
1-    به منظور جلوگيري از خرابيهاي حاصل از جريان آب از روي سد، لازمست:
الف: ظرفيت سرريز تا آن حد باشد كه جريان حداكثر را بتواند عبور دهد.
ب: طرح چنان باشد كه از سرريز شدن آب حاصل از امواج در شرايطي كه سطح آب مخزن در بالاترين وضعيت است، جلوگيري گردد.
ج: ارتفاع اصلي تا آن اندازه باشد كه حداقل ارتفاع آزاد را بعد از نشست كامل سد باقي بگذارد.
د: اقداماتي صورت گيرد كه از فرسايش خاكريز سد به علت تأثير امواج و نيز به علت اثر آبهاي سطحي جلوگيري گردد.
ه: تاج سد بقدر كافي عريض باشد تا اثر امواج و اثر زلزله هاي احتمالي بر آن تأثير مخرب نداشته باشد.
2-    به منظور جلوگيري از خرابيهاي حاصل از زه، مقدار جريان آب در بدنه سد و شالوده آن نبايد تا آن حد باشد كه تأمين هدف از اياد آن سد را خدشه دار سازد، و نيز فشار زه در هر نقطه در حدي باشد كه موجب تخريب نگردد. بنابراين: 
الف: مقدار كمي جريان زه در درون بدنه و شالوده بايد به ميزان پيش بين يشده محدود گردد.
ب: خطوط جريان زه (يا به عبارت ديگر، خط زه آزاد) در جبهه پائين دست حتي الامكان از سطح خارجي دامنه پائين دست دور نگهداشته شود تا موجب خرابي   پوسته اي شدن نگردد.
ج: فشار زه در هر نقطه و نيز شرايط دانه بندي و يكنواختي خاك و نوع تراكم، بويژه در حد فاصل لايه ها و در حد فاصل تغيير دانه بندي مواد، چنان باشد كه امكان ايجاد پديده يا يپينگ وجود نداشته باشد.
د: امكان ايجاد نشست آب (به جز از مسيرهاي معمولي و پيش بيني شده) در هر جائي بايد به صفر برسد و الامكان بروز يا يپينگ را افزايش مي دهد.
3-    به منظور جلوگيري از خرابهيا ساختماني لازمست:
الف: دامنه ها هركدام در برابركليه نيروهاي ممكن (از جمله زلزله) در تمام وضعيت ها پايدار باشند.
ب: تنش هاي برشي ايجاد شدهه در شالوده نبايد از مقدار مجاز مقاومت برشي آن تجاوز نمايند.
تراكم خاك در سدهاي خاكي
تراكم خاك در سدهاي خاكي به روش هاي معمول تراكم صورت مي گيرد. لايه هاي به ضخامت 15 تا 25 سانتيمتري در هر مرحله كوبيده مي شوند. مشخصات مربوط به تراكم خاكها، تأثير انرژي داده شده (نوع غلتك، ضخامت لايه، تعداد رفت و برگشت)، تأثير سرعت حركت غلتك، تأثير نوع خاك، و تأثير درصد آب در تراكم و غيره از مسائلي است كه نياز به بررسي دقيق و مفصل دارند.
بطور خلاصه يادآوري مي گردد كه براي يك نوع خاك مشخص، هر چه انرژي تراكم بيشتر باشد (مثلاً غلتك سنگين تر بكار برده شود) تراكم بيشتري صورت مي گيرد، يعني دانسيته خشك ما كزيمم حاصل بزرگتر و درصد رطوبت بهينه (متناظر با دانسيته خشك ما كزيمم) كمتر است. با يك روش تراكم (يعني با يك مقدار ثابت انرژي) هر  چه خاك مورد تراكم با دانه بندي گسترده تر و با پلاستيسيته كمتر باشد، تراكم پذيري آن بهتر است، بطوريكه با درصد رطوبت كمتري، دانسيته خشك ما كزيمم بيشتري مي دهد ، و در حقيقت شن و ماسه مخلوط با مقداري سيلت ورس بهترين تراكم ، و سيلت ها و رس هاي پلاستيك و نيز مثلا ماسه با دانه بندي يكنواخت كمترين تراكم را نشان مي دهد . تراكم خاك با رطوبت بيشتر از رطوبت بهينه را در سمت تر ، و با رطوبت كمتر از رطوبت بهينه را تراكم در سمت خشك مي نامند .
سمت تر و سمت خشك غير از تفاوتي كه در مصرف آب دارند و همين ممكن است پارامتري قابل توجه به لحاظ مصرف آب باشد , تفاوت ديگري نيز دارند كه عبارت است از اينكه در سمت خشك تاثير انرژي داده شده نسبت به سمت تر بسيار زياد است , به طوري كه با مصرف يك مقدار معين انرژي در سمت خشك ميتوان دانسيته را به مقدار معيني افزايش داد،در صورتي كه با صرف همين مقدار انرژي در سمت تر ، افزايش دانسيته بسيار كمتر است . 
همچنين بايد توجه داشت كه تراكم خاك در سمت تر موجب ميشود كه بافت خاك ريز دانه بطور نسبي بصورت موازي قرار گيرد ، در حاليكه در سمت خشك بطور نسبي بافت خاك پس از تراكم حالت در هم پيدا ميكند و مقاومت نسبي بافت در هم بيشتر و نفوذ پذيري آن نيز بيشتر است ، بطوريكه نفوذ پذيري بافت موازي بطور نسبي صد تا هزار مرتبه كمتر از بافت غير موازي است . به اين علت توصيه مي شود كه مغزه سد كه از جنس رسي است با رطوبت بهينه كوبيده شود ، هر چند در شرايط يكسان مقاومت بر شي آن كمتر از هنگامي است كه در رطوبت كمتر از بهينه كوبيده شود ، با وجود اين در مورد مغزه ، مساله نفوذ ناپذيري نقش اصلي را دارد . معمولا غلتك هاي صاف تقريباً بافت درهم ايجاد مي كنند و غلتكهاي ويبره و پاچه بزي موجب بافت موازي مي شوند.
تأثير تعداد رفت و برگشت غلتك در افزايش مقدار تراكم خاك، بر حسب نوع خاك و درصد رطوبت آن و نوع غلتك متفاوتست و از اينرو نمودار راندمان تراكمي غلتك در برابر تعداد رفت و برگشت آن در همه شرايط يكسان نيست، ولي بهر حال اين نمودار به يك حدي مي رسد كه از آن حد به بعد ادامه دادن به رفت و برگشت غلتك، تأثير قابل ملاحظه اي در افزايش دانيسته خاك ندارد و يا به هيچ وجه تأثيري ندارد. معمولاً بين 6 تا 12 مرتبه رفت و برگشت غلتك، راندمان آن به حدي مي رسد كه مي توان از تأثير دفعات بعدي آن صرفنظر نمود.
ممكنست بر حسب تشخيص طراح، ميزان تراكم خاك سد در نقاط مختلف، يا در ترازهاي مختلف يك سد متفاوت انتخاب شود و اين به منظور تنظيم بخشي از   نشست  هاي نامساوي سد است، اما انتخاب تراكم متفاوت در يك تراز معين با احتياط كامل بايد صورت گيرد. آنچه بايد مورد توجه كافي قرار گيرد اينست كه     لايه هاي پي در پي تراكم در يكديگر قفل شده و حدفاصل آنها به صورت صفحه اي براي تمركز زه و ايجاد افق هاي ضعيف تبديل نگردد و نيز محيط هاي بلافاصله در حاشيه مجاري، كانالها و تونلهاي خروج آب و موارد مشابه كه بوسيله غلتكهاي سنگين كاملاً كوبيده نمي شوند، با هر روش ممكن به حد تراكم ساير نقاط آن افق برسد. معمولاً رعايت اين نكته يعني كوبيدن حاشيه هاي محدود كه با غلتكهاي بزرگ مقدور نيست در مورد خاكهاي اصطكاكي ساده تر صورت مي گيرد، چه مي توان با غلتكهاي كوچك و در لايه هاي ضخيم تر و يا با غلتكهاي دستي و نيز ارتعاشي آنها را به حد تراكم مطلوب رسانيد، در صورتيكه براي خاكهاي چسبنده انرژي زيادتر و يا كوبه هاي سنگين لازمست و بايد لايه ها را بطور معمول نازك انتخاب نمود.
روش هاي آزمايشگاهي تعيين تراكم خاك، بطور معمول روش هاي تراكم سبك (استاندارد D-698-58T و ASTM) و تراكم سنگين يا آشوي اصلاح شده (D-1557-58T و ASTM) مي باشند، هر چند يكي دو روش ديگر مثل روش USBR  نيز استاندارد شده است كه در تعداد معدودي از خصوصيات با تستهاي استاندارد معمول متفاوتند.