نیروهای وارد بر سد و حرکات سد پنجشنبه دهم دی ۱۳۸۳ 0:29

نیروهای وارد بر سد:

 

1 ) نیروی فشار منفذی

2 ) نیروی وزن سد

3 ) نیروی افقی آب در بالادست

4) نیروی عمودی آب در بالادست

 

موارد کنترل در سدهای بتنی:

 

تراز آب مخزن :

تراز آب مخزن با ذکر تاریخ اندازه گیری نوشته می شود و به صورت روزانه اندازه گیری می گردد.

تمام پارامترها از قبیل تغییر شکل ها و جابجایی هاو تاثیر درجه حرارت و تنش ها،کرنش ها و نیروی uplift تابع تراز آب می باشد.

 

دما :

اندازه گیری های دما شامل دمای آب و دمای هوا و دمای بتن در ترازها ئ نقاط مختلف است.

تراز آب بیشتر باشد بر دمای بتن تاثیر درجه حرارت کمتر است چون خود یک عایق است.

 

تغییر شکل ها :

تغییر جابجایی ها و،تغییر مکان های افقی و قائم و تغییر شکل های داخلی و دورانی

 

فشار منفذی :

که این فشار توسط پیزومتر بدست می آید. پیزومتر برای بدست آوردن فشار نقطه ای در خاک است‌.فشار ناشی از آب در خاک زیری که به سمت بالا وارد می شود را فشار منفذی گویند و با نصب پیزومترها در جهت سراب به پایاب در پی سد می توانیم فشار در هر نقطه را مشخص نماییم.علاوه بر آن از پیزومترها برای کاهش فشار منفذی استفاده می گردد.

 

نشت آب :

اگر نشت زیاد شود یعنی دیواره در حال ریزش است.

 

حرکات کل سد

زلزله :

با استفاده از دستگاه های زلزله نگار

بدنه،پی تکیه گاهها و سنگ بستر :

در طول عمر مفید سد حالات مختلفی اتفاق می افتد که باید سد در مقابل تمام این حالات پایدار و ایمن باشد.این حالات شامل وضعیت زمان ساخت اولین آبگیری در طولانی مدت تخلیه سریع،شرایط سیلابی و زلزله می باشد.

در تمام شرایط بایستی سد در مقابل واژگونی در هر یک از صفحات افقی در مقاطع میانی سد ، در کف و صفحه های پائین تر از کف ایمن باشدو نیز صفحات میانی بدنه و صفحات پی و یا ترکیبی از آن ها لغزش رخ ندهد و بالاخره تنش ها در حد مجاز باشد.

در مورد سدهای قوسی رفتار سد به صورت انتقال نیرو از طریق قوس ها به تکیه گاه هاو انتقال بخشی دیگر به پی می باشد.

عموما رفتار سد در مواقع سیلابی و زلزله باید پیش بینی گردد.پاسخ سد در مواقع زلزله به مشخصات حرکت زمین در عرض و ارتفاع بستگی دارد.

حرکت آب مخزن در اثر زلزله تغییر شکل پذیری سنگ کف و تاثیر متقابل حرکات آب ، سد و بستر باید بررسی گردد.

 

اثر بارها و نیروهای خارجی بر جسم سد به صورت های زیر در رفتار سد ظاهر می شود:

1) تغییر شکل سد به صورتشعاعی در جهت افق و مماسی از سراب به پایاب در سدهای قوسی و به صورت افقی و قائم در سدهای وزنی و خاکی می باشد

2) تغییر شکل سنگ که شامل تراکم،تورم و یا چرخش می شود.

3) تغییرات در درزهای اتصال افقی

4) تغییرات کرنش و تنش در بتن

5) چرخش بدنه سد یا سنگ بستر

6) ایجاد فشار uplift

7) نشت آب

8) ایجاد ترک در بدنه و تکیه گاه ها

 

محل هاي كنترل در سدهاي بتني:

 

1) وجه بالادست بدنه سد:كنترل درزها و ترك،وضعيت بتن از نظر فرسايش و خوردگي

2) وجه پائين دست:كنترل درزها و ترك،شوره زدگي بتن (اگر زياد باشد علاوه بر نشت آب املاح بتن نيز در حال شسته شدن است)و وضعيت خود بتن

3) تاج سد:كنترل سواره و پياده رو از لحاظ خوردگي و فرسايش عوامل طبيعي ترك و وضعيت نقاط ثابت پنج مارك

4) گالري هاي بدنه سد :نشت و ترك هاي احتمالي و درزها و وضعيت زهكش ها(در گالري تحتاني)بايد كنترل شود.

5) وضعيت پي در پنجه:كنترل نشت آب،ترك و فرسايش بتن

6) گالري تحتاني :كنترل ترك ها وضعيت نشت آب و زهكش ها كنترل سطح بتن و شوره زدگي

7) سريزها:كنترل دريچه و عملكرد آن،تكيه گاهها و كابل ها و زنگ زدگي ديواره دريچه،كنترل درزها و ترك در رويه بالادست سريز،فرسايش بتن در آبگذر و تاج سريز كنترل بتن در كانال هوادهي

8)حوضچه آرامش:حوضچه آرامش از لحاظ رسوب گذاري،فرسايش لبه ها،ديواره و كف حوضچه و وضعيت بتن

بلوك هاي ضربه گير در داخل حوضچه آرامش باعث ايجاد پرش هيدروليكي در حوضچه مي گردد.ايجاد پرش هيدروليكي و افزايش عمق ثانويه باعث افت انرژي جريان مي گردد.

9) آبگير : كنترل سطح بتن و لبه هافوضعيت آشغال گيرها،خوردگي و زنگ زدگي

آبگير محل هايي هستند كه براي انتقال آب از درياچه سد به پائين دست و يا انتقال آب از درياچه سد كه نيروگاهها از آن ها استفاده مي شود.براي جلوگيري از ورود آشغال ها،تنه درختان به داخل آبراهه و همچنين نيروگاهها،از آشغالگيرهايي در ورودي آن ها استفاده مي شودكه نياز به كنترل و مراقبت دارد.

10)تكيه گاهها و بستر زمين:تكيه گاهها و پي سد يكي از مهمترين موارد كنترل در سدسازي مي باشد.به خاطر اينكه تكيه گاهها يا پي در اثر نيروهاي وارد به آنها مي توانند جابجا شوند و اين جابجايي در مقياس زياد باعث از بين رفتن سد مي گردد.بنابراين بايد تغييرات آن بطور مداوم مورد بررسي قرار گيرد.

 

بررسي درزها و شكاف هاي ايجاد شده در پي و ديواره و شكاف ها

 

 در محل پي و تكيه گاههاي سد بررسي شكاف ها در صخره هاي طرفين، بررسي ريزش سنگ،ميزان رسوب گذاري در مخزن درياچه رويش گياهان در تكيه گاه ها،حفره هاي فرسايشي،لايه هاي لغزشي و انحلال در آب از موارد مهم كنترل پي و ديواره مي باشد.

-كنترل دستگاههاي اندازه گيري و تجهيزات كنترل

-ابزارهاي سازه اي،ابزارهاي زهكشي،نشت تجهيزات اندازه گيري فشار uplift زلزله نگار،شير آلات،جرثقيل ها و چراغ ها

همانطور كه اشاره شد كليد كنترل ها و اندازه گيري ها در تمام مقاطع و نقاط سد به دليل وجود نيروها و لارها و تمركز تنش از حساسيت بيشتري برخوردارند.لذا كنترل ها و اندازه گيري ها بايد با دقت بيشتر و دوره زماني كمتري در اين نقاط صورت گيرد.

اين محل هاي كنترل در سدهاي بتني وزني پايه دار با سدهاي قوسي تفاوت دارد كه به شرح زير مي باشد:

 

سدهاي پايه دار وزني:

مهمترين تغيير مكان در اين سدها در جهت سراب به پاياب (شعاعي) مي باشددر حال يكه تغيير مكان ها در جهت چپ به راست(محور سد)از اهميت كمتري برخوردار مي باشد.كليه درزها(درزهاي انقباضي و افقي)كنترل ترك و جابجايي.

 

سدهاي قوسي:

-تغيير مكان سراب به پاياب

-تغيير مكان چپ به راست يا تغيير مكان در جهت محور تاج سد(مماسي).ترك در تكيه گاهها و ترك در تونل هاي افقي و گالري ها

 

اصول نگهداري و تعميرات:

سدها از بزرگترين طرح هاي عمراني هر كشوري مي باشد كه در رشد و شكوفايي اقتصادي هر جامعه نقش بسزايي دارد و براي ساخت و اجراي آن ها زمان و هزينه بسيار زيادي صرف گرديده است.حفظ،نگهداري،دوام و تضمين بهره برداري ضرورت بهره برداري محسوب مي گردد.نگهداري مقدم بر تعميرات است و منظور از نگهداري حفظ سلامت و كارايي و نگهداشتن وضعيت سازه به همان شكل اجرا و ساخت اوليه است.اقدامات اجرايي و پيوسته جهت نگهداشتن و پيشگيري از صدمات ناشي از آسيبات حركتي،نشست و نشت آب،آسيب هاي شيميايي،صدمات زلزله و سيل و ساير صدمات فيزيكي و شيميايي منجر به تضمين سلامتي آن مي گردد.تعميرات زماني انجام مي شود كه نگهداري جايگاهه در دستگاه بهره بردار نداشته و احتمال خطرات و اثرات سوء و مخرب در پيش باشد.موضوع مهم در ارتباط با نگهداري و تعميرات تامين هزينه و برآورد دقيق حجم عمليات و و نيز مصالح مصرفي و نيز زمان تعميرات مي باشد.

 

در مرحله تعميرات پارامترهاي زير مهم مي باشد:

1) آسيب شناسي

2) اثرات حال و آينده ناشي از آسيب ديدگي

3) ضرورت و روش تعمير

4) حجم عمليات ترميم،زمان و هزينه.
نوشته شده توسط محمد مهدی مالکی  | لینک ثابت |