دانلود کامل ترین جزوه سد های خاکی

جزوه تایپ شده سد های خاکی

دانلود فایل

وفائیان خلاصه کتاب دانشگاه پیام نور دانشگاه آزاد کاردانی ایمان الیاسیان دانشگاه علمی کاربردی کارشناسی ارشد آزمون استخدامی رشته عمران جزوه سد

• ( ) ً • : • • : ( ) ً • • ً

• : تعبيه مي گردد كه ممكن است به صورت ديافراگم مركزي يا در دامنه بالا دست به صورت يك ديافراگم مايل باشد
• جنس اين پرده نفوذ ناپذير را مي توان از خاك رس ، سيمان ، چوب وغيره انتخاب نمود . ديافراگم مايل به نام پوشش مخفي نيز ناميده مي شود . پرده هاي آب بند اعم از اين كه در قسمتهاي مركزي يا كناري قرار گيرند بايد تا بالاترين نقطه سد ادامه يابند
• در صورتي كه شالوده زيرين نفوذ پذير بوده و كم عمق باشد ترجيحاً بايد ادامه پرده آب بند تا انتهاي بخش نفوذ پذير شالوده برسد
نوع ديافراگمي سدهاي خاكي

خلاصه کتاب کامل رایگان جزوه سد های خاکی پی دی اف pdf

نوع ديافراگمي سدهاي خاكي
• ديافراگم داخلي كه از مواد صلب مانند بتن ساخته شوند ممكن است به علت نشست سد در بعضي از نقاط شكسته شوند ، از اين رو ترجيح داده مي شود كه مغزه ديافراگمي در وسط سد از خاك رس ساخته شود كهعرض اين مغزه خاكي در قاعده سد بايد از 3/0 تا 5/0 برابر ارتفاع سد باشد
• قرار دادن مغزه ديافراگمي در وسط سد از سهولت ساخت برخوردار است در حالي كه ديافراگم مايل نسبت به ديافراگم محوري تا حدي پايداري بيشتري را در برابر زلزله تأمين مي كند
• چنانچه جدار ديافراگمي تمامي ارتفاع از تاج سد تا انتهاي شالوده نفوذ پذير را نپوشاند آنرا ديافراگم ناقص نامند . ممكن است بخشهاي عميق شالوده را در زير ديافراگم ناقص به وسيله تزريق يا پرده سپرهاي فلزي و غيره آب بندي نمود
مقاطع تيپ سدهاي سنگريزه اي

كنترل تراوش
• 1 ـ ايجاد ديواره جدا كننده يا نفوذ ناپذير
• ـ توسط ايجاد پرده تزريق
• ـ توسط حفر ترانشه در زير هسته مركزي و پركردن آن از موادو مصالح نفوذ ناپذير
• ـ استفاده از گل حفاري در ايجاد ديواره جدا كننده ( كانالي حفر مي گردد و ديواره آن توسط گل حفاري نفوذ ناپذير مي گردد )
• ـ ايجاد ديوار جدا كننده بتني به منظور جلوگيري از تراوشآب
كنترل تراوش
• 2 ـ ايجاد زهكش ها : در بدنه و گاهي اوقات در پي سد ايجاد زهكش مي تواند مسئله تراوش را كنترل نمايد
• 3 ـ ايجاد فيلترها : كه در ارتباط با زهكش ها كار مي كنند و نقش جلوگيري از آب بردگي دانه هاي ريز خاك خصوص در هسته مركزي را ايفا مي كنند
• 4 ـ هسته مركزي : جزء اصلي بدنه سد خاكي را تشكيل مي دهد و نقش آن ايجادغير قابل نفوذترين قسمت سد مي باشد تا نقش اصلي جلوگيري از عبور آب را بعهده داشته باشد
• 5 ـ چاههاي زهكش :اگر تراوش از طريق پي سد كاملاً كنترل نشود مي توان با حفر تعدادي چاه در پائين دست به كنترل نسبي آن اقدام نمود و فشارها ي حفره اي و تراوش را در پي سد كنترل نمود
• 6 ـ ايجاد پوشش غير قابل نفوذ در بالا دست :از اين پوشش به همراه چاههاي زهكشي ذكر شده در فوق استفاده مي شود
اشكال مختلف خرابي در يك سد خاكريزه اي

اشكال مختلف خرابي در يك سد خاكريزه اي

زهكش دودكشي
• اين زهكش تشكيل شده از يك فيلتر كه دانه بندي آن بايد به جزوه سد های خاکی گردد كه بتواند مانع عبور ذرات خاك از هسته گشته و از بهاشباع در آمدن قسمتي از سد كه در سمت پائين رود قرار دارد نيزجلوگيري كند

زهكشي در بدنه سد
• زهكشي در بدنه سد به منظور جمع آوري و هدايت زه عبور كرده دربدنه و يا از پي مي باشد و هدف آن اين است كه دامنه پايين دست حتيالامكان خشك نگاه داشته شود و نيز از ايجاد هرگونه اضافه فشار آبحفره اي در مناطق مختلف سد جلوگيري گردد.
• از آنجا كه زهكشهاي داراي نفوذ پذيري زياد( واز قطعات درشتدانه )مي باشند، لازم است ارتباط آنها با بدنه و( بخصوص با مغزه سد )به صورت تدريجي باشد يعني الزاماً منطقه اي به نام فيلتر بين زهكش جزوه روش های اجرای ساختمان بدنه تعبيه گردد. اين فيلتر ممكن است از يك لايه و يا چند لايهتشكيل شده باشد كه هر لايه اي براي لايه زيرين نقش فيلتر را دارد
زهكش لايه اي افقي
• اين نوع زهكش كه در دامنه پائين دست و در قاعده سد قرار مي گيرد ، تمامي زهدرون بدنه و قسمت عمده زه پي را به طرف بيرون سد هدايت ميكند
• اين نوع زهكشها ، همانگونه كه قبلاً اشاره شد بوسيله يك يا چند طبقه فيلتر به خاك بدنه سد متصل مي گردند
• ممكن است يك پنجه سنگي و يا يك لايه زهكشي در پنجه سد ، سيستم زهكشيافقي را تكميل كند
• نقش ديگري كه زهكش افقي ممكن است داشته باشد در شرايطي است كه پي تحكيم پذير و نفوذ پذير باشد ، در اين صورت وجود لايه اي از زهكش افقي مي تواندتحكيم لايه زيرين را( در اثر وجود بار سد) تسهيل و تسريع كند
• طول و ضخامت زهكش بايد بر اساس ميزان محتمل زه و شرايط ديگر تعيين گردد
• عموماً مي توان حداكثر طول زهكش افقي را با اطمينان كامل سه برابر ارتفاع سددر نظر گرفت
زهكش مايل
• قرار دادن زهكش مايل در نيمه پائين دست سد با شيبهاي مختلف در سدهاي همگن نيز كاملاً معمولي است ابتداي اين نوع زهكش تقريباً به محور سد يعني تا زير تاج آن مي رسد و انتهاي آن به زهكش افقي متصل مي گردد
• وجود اين نوع زهكش كه عمدتاً هدايت زه به زهكش افقي است ، در مناطق زلزله خيز به پايداري سد نيز كمك مي كند ، زيرا در صورت بروز شكستگي ها در بخش غير اصطكاكي بدنه از گسترش آنها و ايجاد جريانهاي قوي آب جلوگيري مي كند
• در مناطق زلزله خيز قرار دادن لايه هاي فيلتر در دامنه بالادست به منظور التيام شكستگيهاي احتمالي نيز در جهت اطمينان است ، كه در اين مورد رعايت معيار دانه بندي فيلتر ممكن است با همان دقتي كه براي زهكش پائين دست منظور مي شود ضروري نباشد• ممكن است زهكش مايل را به طور قائم ايجاد نمود كه در اينصورت محل آنرا مي توان در محور سد يا بالادست و پائين دست انتخاب كرده و حتي زهكش مايل را ني ز مي توان در بدنه بالادست قرار داد . محل قرار دادن زهكش و نوع آن بستگي به مسائل اقتصادي و شرايط ديگر دارد .

خلاصه کتاب رایگان سد های خاکی

• چنانچه حجم زهكش مياني سد نسبت به حجم كل بدنه مقدار قابل توجهي باشد، بايد آنرا مغزه زهكشي ناميد . اين مورد نيز در سد سازي تجربه شده است و بعنوان نمونه ميتوان از سد Vrtac در يوگسلاوي ياد نمود كه به ارتفاع 18 متر داراي يك مغزه زهكشي به ارتفاع 12 متر وعرض قاعده 18 متر مي باشد
پنجه سنگي
• پنجه سنگي سيستمي است كه از سنگهايي با قطعات درشت تشكيل مي شود و مي تواند بدون وجودزهكش افقي و يا توأم با زهكش افقي مورد استفاده باشد
• اندازه قطعات سنگهاي تشكيل دهنده پنجه سنگي حدود 15 تا 20 سـانتيمتر معمـول اسـت. پنجـهسنگي نيز بايد با لايه هاي فيلتر به بدنه شالوده اتصال بيابد. بعنوان نمونه دانه بندي لايه هـاي فيلتـريك پنجه سنگي را مي توان به شرح زير انتخاب نمود :
• يك لايه 30 سانتيمتري از ماسه ريز ( 15% آن برابر 09/0 ميلي متر )
• يك لايه 45 سانتيمتري از ماسه دشت ( 15% آن برابر 81/0 ميلي متر )
• يك لايه 60 سانتيمتري از شن ( 15% آن برابر 3/7 ميلي متر )
• ارتفاع حداقل پنجه سنگي بايد چنان باشد كه خط زه با اطمينان كامل از دامنه پائين دسـت دورنگه داشته شود و اگر در سطح پائين دست آب جمع مي شود اين آب نيز موجب كـم شـدن رانـدمانپنجه سنگي نگردد . ارتفاع پنجه سنگي را مي توان تاارتفاع سد در نظر گرفت .
• خط الرأس پنجه سنگي بايد به قدر كافي بالاتر از سطح آب جمع شده در پائين دست باشد تـا ازهر گونه اثرات موج روي جبهه پايين دست جلوگيري نمايـد. در بعـضي مـوارد اقتـصادي نيـست كـهسطح پنجه سنگي را براي اين هدف بالاتر قرار دهند و در چنين مواردي سنگ چيني را تا يك ارتفـاعحداقل قائم يعني تا 5/1 متري بالاي سطح آب جمع شده در پايين دست ادامه مي دهند .
• جبهـه ورودي آب در پنجه سنگي با شيب يك به يك و جبهـه خروجـي آن ادامـه شـيب پـائيندست ساخته مي شود .
انواع اصلي زهكشي بدنه در سدهاي خاكي

مغزه زهكشي وشكل ساده انواع زهكشها

انواع ديگر زهكشها در پنجه سد

دو نمونه از زهكشهاي لايه اي در بدنه سد

شرايط صافي هاي و طراحي فيلتر
بعنوان مثال مقطع سد خاكي شكل زير را در نظر بگيريد :

اگر در پنجه سد ، بين خاك بدنه اصلي سد و جزوه سد های خاکی هاي زهكش ، لايه فيلتر منظورنگردد ، ذرات ريز قسمت اصلي به سمت سنگريزه ها شسته شده و آن را مسدود مي نمايند و در نتيجه سيستم زهكش سد از كار مي افتد يا آنكه به تدريج مصالح سازنده بدنه بهبيرون شسته شده و حفره اولية ايجاد خرابي تشكيل مي گردد
استفاده از فيلتر درپنجه سد خاكي

براي انتخاب صحيح مصالح فيلتر بايد دو معيار زير بر آورده شود:

تعيين منحني دانه بندي مصالح فيلتر
• در شكل فرض كنيد منحنيα ، منحني دانه بندي خاك مورد حفاظتباشد اگر براي اين منحني ، 5D85S و5D15S تعيين شوند ، دو حدبالا و پايينD15F به دست مي آيند
• از اين دو نقطه ، دو منحني تقريباً به موازات منحني دانه بنديخاك مورد محافظت عبور داده مي شود
• حد فاصل بين اين دو منحني ، محدودة قابل قبول براي منحني دانهبندي فيلتر مي باشد
• با همين اصول مي توان منحني دانه بندي سنگريزه هاي پنجه سنگي راطوري تعيين نمود كه از فرسايش مصالح فيلتر به داخل آن جلوگيريشود.
معيارهايي ديگر براي طراحي فيلتر
• 1 ـ ب ر ا ي ا ج ت ن ا ب ا ز فرسايش ذ ر ا ت خ ا ك م و ر د محافظت ب ه

(D F) 15(Fاگر ضريب يكنواختي ( ( D85(S ) خاك مورد محافظت كمتر از 5/1 باشد نسبت (S))1585

ميتواند تا 6 افزايش يابد و اگر Cu خاك مورد محافظت بزرگتر از 4 باشد ، نسبت

(F)15 مي تواند تا 40 افزايش يابد
D85(S)
معيارهايي ديگر براي طراحي فيلتر
• 2 ـ براي جلوگيري از توليد نيروهاي نشت بزرگ در فيلتر بايد داشته
باشيم: (D15(F
〉 4
D15(S)
• 3 ـ مصالح فيلتر نبايد دانه هايي با قطر بزرگتر از 76 ميلي متر داشتهباشند( اين دستورالعمل به منظور جلوگيري از جدا شدگي دانه ها درفيلتر مي باشد. )
• 4 ـ به منظور جلوگيري از فرسايش داخلي ذرات ريز فيلتر و تأميننفوذپذيري كافي ، نبايد ميزان ريز دانه هاي ريزتر از الك نمره 200 درفيلتر بزرگتر از 5 در صد باشد
معيارهايي ديگر براي طراحي فيلتر

تانيكا چالام ، و ساكتيوادويل ، برپايه جمع بندي و تحليل گزارشهاي مربوط به
فيلترها،روابط زير را براي طراحي فيلتر محافظ خاكهاي دانه اي پيشنهاد نمودند :
D 60 ( )S D10 ( )F
= 0 .4 − 2 .0
D10 ( )S D10 ( )S D 60 ( )F D10 ( )F
= 0 .941 − 5 .65
D10 ( )F D10 ( )S
تعيين ضخامت زهكش
HF A
q =kF.i.A= KF LF
در عرض واحد خاكريز : 1×A=HF
جدول اندازه قطعه سنگها و ضخامت لايه سنگچين
ضخامت لايه حداكثر اندازه وزن قطعات اندازه قطعه سنگ متوسط حداكثر ارتفاع موج

2/44-3/05 61 1814 91
رابطه هايي براي تعيين اندازه و وزن قطعه سنگهاي مورد نياز در سنگچين پيشنهاد
شده است . يكي از اين رابطه ها ، رابطه زير است : 3W50 = γr HDN
Kr (GS −1) cotα در اين رابطه ، 50 Wوزن قطعه سنگ متوسط ( يعني قطعه سنگ به اندازه 50D ) وزن واحد سنگ ، HD ارتفاع موج طرح ، N عدد توان است كه از 2 تا 3 مي تواند متغير باشد؛ Kr ضريب سنگ چيني است كه عددي متغير است ،GS وزن مخصوص قطعه سنگها ، و α زاويه شيب دامنه بالادست نسبت به افق است .
جدول زير براي شرايط 6/2=GS و3γr =2/6 tonf / m و 3 cot a= ، مقادير وزن قطعه سنگهاي با اندازه متوسط (50W ) را بر حسب كيلوگرم و تابعي از ارتفاع موج نشان مي دهد .
(Free board ) ارتفاع آزاد
ارتفاع آزاد اختلاف ارتفاع تراز حداقل تاج با تراز حداكثردرياچه در هنگام سيلاب مي باشد .
عوامل موثر در انتخاب ارتفاع آزاد عبارتند از :
1 ـ تراز آب در بالاي سرريز در زمان عبور دبي حداكثر خروجي
2 ـ ارتفاع موج
3 ـ نشست تابع زمان بدنة سد و پي آن
4 ـ شرايط پائين دست
ارتفاع موج نقش مهمي را در انتخاب ارتفاع آزاد بازي مي كند . براي تعيين ارتفاع حداكثر موج در درياچة پشت سد معمولاً از روابط تجربي زير استفاده مي شود :
hw = 0.032 V.F+ 0.763− 0.271F 0.25 (F<32km)
hW = 0.032 V.F (F >32km)

hw = ارتفاع موج بر حسب متر ( 23 آن در بالاي تراز ايستابي و آن در زير تراز ) = = ( )
( ) ⎡ ⎛⎞ −⎤ ≤ ⎢+⎜ − ⎠⎟+ ⎥⎦
′.⎣ ⎝
′ ⎡ ⎛′⎞ −′ ⎤
≤ ′ ⎢⎣′+′.⎝⎜ − ⎠⎟+ ′.′⎥⎦
= ′.′ = ′
= = = = ( ′) = = ′′, ′ ,ً :