مروري برديوار آب بند بتن پلاستيك سد كرخه با تأكيد بر كيفيت اتصال

 بين پانلهاي ديوار

مرتضی فرامرز

 کارشناسی رشته معماري دانشگاه سوره تهران(عضو باشگاه پژوهشگران جوان)

آدرس:کرج-مشکین دشت-بلوارامام حسین-جنب مسجد سیدالشهدا درب 6-پ 141

تلفن:09366676981

چكيده

سد كرخه، بزرگترين سد مخزني ايران، از نوع خاكي با هسته رسي است كه بر روي يك پي از نوع كنگلومرا با ميان لايه هاي در حال اجرا مي باشد . براي كنترل تراوش پي سد يك ديوار آببند بتن پلاستيك طراحي و اجرا شد .

سولات تحقیق

 ( Mud-stone ) گل سنگ ديوار آببند كرخه به روش پانلي با درزهاي اجرائي احداث شده است

روش تحقیق

در اين روش، حفاري و بتن ريزي پانلها بطور متناوب و يك در ميان انجام ميشود . يعني پس از ساخت پان لهاي اوليه، پانلهاي ثانويه بين پانلهاي اوليه اجرا ميشود . بعد از اجراي تعدادي پانل، درزه هاي پر شده از كيك بنتونيت ناشي از حفاري با گل روان بين پانلها در اعماق سطحي وعمقي مشاهده شد . ضخامت اين درزه هاي پر شده از بنتونيت به چند ميليمتر مي رسيد و درزه هاي سطح ي ضخيمتر بودند . براي بررسي پديده درزه بين پانلها يك جلسه تخصصي بين المللي تشكيل شد

 نتیجه گیری

در اين مقاله مروري بر روش اجراي ديوار آببند سد كرخه با توجه اصلي به ايجاد درزه هاي بين پانل ها ميشود . همچنين خلاصه اي از نظرات متخصصين بين المللي درباره پديده درزه ها ارائه مي گردد.

 

كلمات كليدي : ديوار آببند بتن پلاستيك - روش پانلي- گل روان- كيك بنتونيت- درز

مقدمه

طرح و اجراي يك سيستم كنترل تراوش در پي سدهاي خاكي يك ضرورت است. تراوش درپي سدهاي خاكي به چند دليل كنترل مي شود: ١- براي محدود كردن ميزان تراوش آب در پي، ٢- براي حفظ پايداري خاكريز پائين دست سد، و ٣- براي جلوگيري از فرسايش ذرات ريز پي، مخصوصأ در ناحيه زير پنجه سد. انتخاب نوع روش كنترل تراوش به طبيعت زمين شناسي پي، اهميت و اندازه سد، و تكنولوژي اجرايي قابل دسترسي بستگي دارد. در سد كرخه، از يك ديوار آببند بتن پلاستيك كه بصورت پانلهاي جداگانه اجرا مي شود براي كنترل تراوش درپي استفاده شده است. مقاله حاضر مروري بر نحوه اجراي اين ديوار دارد و نيز كارائي آنرا در كنترل تراوش از پي با توجه ويژه روي درزه هاي بين پانلي بررسي و ارزيابي مي كند. اين مقاله همچنين خلاصه اي از نظرات خبرگان جمع تخصصي بين المللي كه براي بررسي كيفيت ديوار آببند و درزه هاي بين پانل هاي آن تشكيل شدرا ارائه مي كند. در ابتدا، خلاصه اي از مشخصات سد، پي و ديوار آببند بتن پلاستيك بيان مي شود.

پروژه سد كرخه

سد كرخه، بزرگترين سد مخزني ايران، در ۲۰ كيلومتري شمال غربي انديمشك و بر روي رودخانه كرخه در دست ساخت مي باشد. رودخانه كرخه، سومين رودخانه بزرگ ايران از لحاظ آبدهي، بوسيله آبريزي به وسعت ۵۰۰۰۰ كيلومتر مربع تغذيه مي 900 به km شود. اين رودخانه از دامنه جنوب زاگرس در نواحي غرب وجنوب غربي ايران سرچشمه مي گيرد و پس از طي حدود مرداب هورالعظيم در همسايگي عراق مي ريزد. سد از نوع خاكي با هسته رسي، دارا ي ارتفاع ۱۲۷ متر در عميق ترين مقطع رودخانه و طول تاج ۳۰۳۰ متر است. ويژگي سد، حجم بزرگ مخزن و حجم زياد مصالح مصرف شده در ساختمان آن مي باشد.  شكل  ۱ جانمايي پروژه سد كرخه و شكل  ۲ يك مقطع عرضي سد را نشان مي دهد. چنانچه مشاهده مي شود هسته سد عمودي و در مركز مقطع قرار دارد. مصالح هسته مخلوطي از ۶۰ % رس و ۴۰ % شن و ماسه مي باشد. شيب سطح بالادست  افقي به  عمودي و ميانگين  افقي به  عمودي با سكوهايي در ميانه ارتفاع سد است.  شيب سطح پائين دست ۸ ۵ ميليارد متر مكعب آب جهت آبياري ۳۳۰۰۰۰  سه هدف عمده براي ساخت سد وجود داشته است: ۱- تأمين و تنظيم ۶ هكتار اراضي كشاورزي، ۲- كنترل سيلابهاي مخرب رودخانه كرخه، ۳- توليد انرژي برق آبي به ميزان ۹۳۴ جيگا وات ساعت در سال باتوان ۴۰۰ مگاوات. جدول  ۱ خلاصه مشخصات پروژه كرخه را نشان مي دهد.

۳- پي سد

پي سد در سازند بختياري متشكل از كنگلومرا با ميان لايه هاي گلسنگ قرار دارد. كنگلومرا بويژه در جهت افقي داراي نفوذپذيري زيادي است. ميانگين ضريب نفوذ پذيري كنگلومرا درجهات افقي وعمودي در تعدادي آزمايش محلي به ترتيب حدود 10-6 تخمين زده شده است .لايه هاي گلسنگ نفوذپذيري خيلي كمي دارند و فرض شده كه عملأ غير قابل نفوذ m/s 10-5 و m/s هستند. نتايج بدست آمده از تحقيقات محلي نشان داده كه لايه هاي گلسنگ تقريبا افقي بوده و بطور پيوسته اي در پي سد امتداد يافته اند. اين لايه ها در بالادست وپائين دست سد رخنمون دارند. بنابراين انتظار ميرود هر لايه كنگلومراي بين دولايه گلسنگ متوالي به لحاظ هيدروليكي از لايه هاي ديگر كنگلومرا مجزا شده باشد به شكل ۲ رجوع شود.

توده سنگ كنگلومرا از نظر سيمان شدگي به سه بخش تقسيم مي شود

الف – كنگلومرا با زمينه رس ولاي تحكيم يافته- سيمان شدگي در اين نوع كنگلومرا در مراحل اوليه بوده، نفوذپذيري آن كم تا متوسط و در محدوده ۱۰ تا ۳۰ واحد لوژان مي باشد. مقاومت زمين ازكم تا زياد بسيار متغير بوده ونيز فرسايش پذيري آن نسبتأ زياد است.

ب- كنگلومرا با زمينه ماسه اي- سيمان شدگي در اين نوع كنگلومرا مخصوصا در تماس با لايه هاي گلسنگ زيرين توسعه ۶۰ واحد لوژان ارزيابي مي شود. از نظر - نسبتُأ خوبي داشته است. نفوذپذيري اين كنگلومرا در حد متوسط تا زياد و در محدوده ۳۰ مقاومت نسبت به نوع قبلي مقاومتر بوده و همچنين مقاومت بيشتري در مقابل فرسايش دارد.

ج- كنگلومراي فاقد ريزدانه- اين كنگلومرا تحت عنوان شنهاي باز ( Open-Gravel )  تشريح شده و از خصوصيات آن،   نفوذپذيري بسيار زياد بيشتراز ۱۰۰ واحد لوژان مي باشد. داراي مقاومت كم تا متوسط بوده و به دليل كمبود سيمان شدگي، از فرسايش پذيري زيادي برخوردار است. اين نوع كنگلومرا معمولا در محدوده مرز پائيني با گلسنگ زيرين توسعه يافته، ولي در برخي موارد به صورت پراكنده در قسمتهاي مياني لايه هاي كنگلومرا نيز مشاهده مي شود. گستردگي زيادي دارد و بيش از ۶۰ % كنگلومراي پي سد از اين

 الف - از سه نوع كنگلومراي تشريح شده، كنگلومراي نوع داشته و بيشتر در مرز بالايي لايه هاي گلسنگ مشاهده  الف  -پراكندگي بيشتري نسبت به نوع  ب- نوع مي باشد. كنگلومراي نوع پراكندگي زيادي دارد  ج ميشود. نزديك به ۳۵ % از كنگلومراي تشكيل دهنده پي سد كرخه از اين نوع مي باشد. كنگلومراي نوع

وحدود ۵% از كنگلومراي پي سد را تشكيل مي دهد. نحوه توزيع كنگلومراهاي فوق در پي سد كرخه،ميزان ناهمگني اين پي را بخوبي . نشان مي دهد مهاب قدس ، ۱۳۷۴

كنترل تراوش درپي

مطالعات اوليه

اولين گزينه براي كنترل تراوش در پي سد كرخه، تزريق سيمان بود.آزمايشات اوليه تزريق نشان داد كه ايجاد يك پرده تزريق قابل اطمينان در پي با روشهاي معمولي تزريق مشكل و غير اقتصادي است .همچنين با توجه به اينكه پي كنگلومرا بسيار غير است، تزريق با فشار كمتر از فشاري  الف  -همگن است، در زونهايي كه توده كنگلومرا شامل مقدار قابل توجهي ريز دانه، مانند نوع كه موجب شكست هيدروليكي شود عملأ غيرممكن بود. برعكس، در زونهايي كه كنگلومرا شامل مقدار كمي ريز دانه شبيه نوع بود، دوغاب خيلي زيادي نياز بود. اين دلالت بر اين داشت كه دوغاب از فضاهاي خالي ميان دانه هاي درشت و شن هاي ج- و  ب- باز براحتي و تا مسافت قابل توجهي عبور مي كند.

ديوارآب بند بتن پلاستيك  (Plastic Concrete Cut-Off Wall)

با توجه به نتايج آزمايشات تزريق، روشهاي ديگر براي كنترل تراوش در پي سد مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات تكميلي نشان داد كه استفاده از ديوار بتن پلاستيك براي كنترل تراوش پي سد كرخه بسيار مناسب است. اين ديوار آببند طراحي و اجرا شده ۲۹۴۰  گسترده شده است. عمق ديوار تابع   است. ديوار آببند با حداكثر عمق ۸۰ متردر زيرمحورسد وتقريبا درتمام طول سد مستقيم ارتفاع آب مخزن است. ديوار در اكثر مقاطع به يكي از لايه هاي گلسنگ دوخته مي شود. ضخامت ديوار آببند با توجه به ۰ و ۱ متر است. ضخامت در تمام عمق ثابت است و به اندازه اي انتخاب شده است كه پيوستگي  ارتفاع آب در مقاطع مختلف ۸ ديوار- خصوصأ در اعماق زياد- بر اثر انحراف ديوار در زمان اجرا به خطر نيفتد. ميزان نفوذ ديواره در هسته رسي در مقاطع مختلف، با توجه به ارتفاع سد بين ۲ تا ۸ متر است. در حد فاصل هسته وبستر، در طول ۱۱۰۰ مترمياني، براي تقويت ديوار، از ترانشه تقويت پرشده از بتن پلاستيك استفاده گرديده است. شكل  ۳ مقطع طولي ديوار آببند را نشان مي دهد.

طرح ومشخصات مخلوط بتن پلاستيك

در ديوار آببند علاوه بر نفوذپذيري كم، شكل پذيري نيز مورد نظر است تا تغيير شكل مشابه محيط اطراف داشته باشد. كميته بين المللي سدهاي بزرگ توصيه كرده است كه ضريب تغييرشكل پذيري ديوار حداكثر ۴ تا ۵ برابر تغييرشكل  ICOLD پذيري مصالح پي باشد. از اينرو با توجه به خصوصيات كنگلومراي ضعيف پي سد كرخه، ديوار آببند بتن پلاستيك مورد نظر قرار گرفت. در طراحي ديوار آببند بتن پلاستيك، مقاومت زيادي مد نظر نبود، زيرا نقش اصلي ديوار باربري نيست. برعكس به خاطر دسترسي به مصالح با تغييرشكل پذيري بالا، حداقل مقاومت فشاري ممكن بايستي انتخاب شود. جدول  ۲ خلاصه اي از مشخصات مورد نياز بتن پلاستيك ديوار آببند كرخه را نشان مي دهد. تاكنون بتن پلاستيك با طرحهاي اختلاط زيادي در ديواره مورد استفاده قرار گرفته است. طرح اختلاط بهينه در ابتدا بعد از انجام آزمايشات گسترده روي تعداد زيادي نمونه طرح شده انتخاب شد. آخرين مي باشد كه در جدول ۳ نشان داده شده است. طرح اختلاط مورد استفاده، طرح 5

 

اجراي ديوار آببند

براي اجراي ديوار آببند بتن پلاستيك، از روش پانلي استفاده مي شود. در اين روش ابتدا پس از رسيدن هسته رسي به ارتفاع مورد نظر، نخست يك سكوي كار براي اجراي ديوار آببند مهيا مي شود. سكو شامل ديوار راهنما و خاكريز است. ديوار راهنما  از دو ديوار بتني موازي كه دو سوي ديوار آببند را مشخص مي كند، تشكيل مي گردد.ارتفاع ديوار ۱ متر و به شكل Guid Wall مي باشد و به روش بتن ريزي درجا اجرا مي گردد. L

بر طبق اين روش، هر دو پانل اوليه متوالي به گونه اي اجرا مي شوند كه فضاي كافي جهت اجراي يك پانل ثانويه بين آنها وجود داشته باشد. هريك از پانلهاي ثانويه، موقعي اجرا مي شود كه بتن پلاستيك پانلهاي اوليه گيرش يافته وسخت شده باشند. از آنجا كه وظيفه ديوار آببند كنترل تراوش در پي مي باشد، بايد پيوستگي ديوار در طول سد حفظ شود. بنابراين اتصال پانلهاي اوليه و ثانويه بايد مناسب و پيوسته باشد. بدين منظور از تكنولوژي همپوشاني استفاده شده است. بر طبق اين روش، در مدت اجراي هر پانل ثانويه، قسمتي از دو پانل اوليه مجاور نيز حفاري مي شود. اين سبب مي شود تا انحراف احتمالي پانل اجرا شده در امتداد محور سد،

مخصوصًا در اعماق زياد جبران شده، از هرگونه ناپيوستگي بين پانلها جلوگيري به عمل آيد. طول همپوشاني بين ۲۵ تا ۴۰ سانتيمتر متغير بوده، بطوريكه براي پانلهاي عميق تر همپوشاني بزرگتري اجرا گرديد. شكل  ۴ پلان همپوشاني بين پانلهاي اوليه وثانويه را بصورت شماتيك نشان مي دهد. مانند روشهاي معمولي، در مدت حفاري وبتن ريزي از گل روان بنتونيت استفاده مي شود. براي كنترل مشخصات گل افزودنيهايي چون بي كربنات سديم مورد استفاده قرار مي گيرد. درحفاري ترانشه، سه متر اول ناحيه فوقاني توسط بيل مكانيكي

حفاري مي شودپيش حفاري ، تا چرخ برنده دستگاه حفار بتواند در داخل ترانشه قرار گيرد. براي حفاري ترانشه، از دستگاههاي آلمان (Bauer ) ساخت شركت بائر BC فرانسه و 30  Stent Soletanche  حفاري هيدروفرز ساخت شركت استنت سولتانژ استفاده شد. اساس كار اين دستگاهها، حركت به سمت هم دو چرخ دندانه دار با محور افقي است كه زمين را رنده مي كند. مخلوط مصالح كنده شده با گل حفاري به وسيله پمپي كه در بالاي آن قرار دارد از طريق لوله هاي ارتباطي به دستگاه تصفيه گل پمپ مي شود.گل تصفيه شده دوباره به درون گودال برمي گردد. اين گردش تا خاتمه حفاري ادامه مي يابد. شكل  ۵ Desander روش اجراي يك پانل ثانويه بين دو پانل اوليه را با استفاده از دستگاه حفاري نشان مي دهد. مراحل زير در طي مدت اجراي هر پانل بتن پلاستيك ديوار آببند انجام مي شود :

۱- ترانشه به وسيله دستگاه حفار، حفاري مي شود سه متراول بوسيله بيل مكانيكي. گل روان بنتونيتي كه در مدت حفاري استفاده مي شود، گل روان كاركرده ناميده مي شود.

۲- براي پانلهاي ثانويه، ديواره هاي پانلهاي اوليه مجاور بوسيله برسهايي كه روي قاب دستگاه حفار نصب مي شوند برس زده مي شود. برس زني به منظور تلاش در زدودن خمير چسبيده به پانلهاي اوليه بكار مي رود. در مدت برس زني، ترانشه با گل روان تازه شسته مي شود و اين گل جايگزين گل روان كاركرده مورد استفاده در حفاري مي شود. اين عمل بسته به عمق ترانشه بين ۲۰ تا ۵۰ دقيقه طول مي كشد.

كه ترانشه را از كف بوسيله حركت بسمت بالاي  ( Tremie Tube)  بتن پلاستيك با استفاده از روش لوله و قيف ۷۰ متر مكعب در ساعت است. در ابتدا براي - تدريجي بتن پر مي كند- در درون ترانشه ريخته مي شود. سرعت بتن ريزي ۵۰ اينكه ريختن بتن پلاستيك به درون ترانشه بطور روان وبه راحتي صورت گيرد، انتهاي لوله در حدود نيم متري كف گودال قرار مي گيرد. با ادامه بتن ريزي طول لوله ترمي كوتاه مي گردد. قطعات لوله ترمي در طولهاي ۳و ۶مترمي باشد. در هر مرحله، لوله به اندازه اي كوتاه مي گردد تا انتهاي لوله ترمي حداقل ۳متردرون بتن پلاستيك باقي بماند. بتن ريزي تا بالاي سطح ديوار راهنما ادامه مي يابد. پس از پايان بتن ريزي و گيرش بتن، سكو خاكريزي و ديوار راهنما  به همراه ۱ متر بالاي ديوار كه بين ديوارهاي راهنما قراردارد،

برداشته مي شود. تخريب قسمت بالايي بتن پلاستيك از آن جهت انجام مي گيرد كه ممكن است آن قسمت بتن پلاستيك با گل حفاري مخلوط شده باشد. كنترل كيفيت در تمام مراحل اجرايي ديوار آببند صورت مي گيرد. اسلامپ ودماي بتن پلاستيك تازه و مقاومت فشاري و دانسيته، ويسكوزيته، صافاب ،PH مدول الاستيسته بتن پلاستيك سخت شده در نمونه هاي مختلف كنترل مي شود. مشخصاتي مانند و ضخامت كيك براي گلهاي تازه و كاركرده در مراحل مختلف كنترل مي شود. جدول ۴ خلاصه اي از مشخصات مورد نياز ۵۰ بنتونيت در هر متر مكعب kg گلهاي تازه و كاركرده پانلهاي اوليه وثانويه را نشان مي دهد. براي توليد گل تازه به طور معمول آب مخلوط مي شود. زمان بين اتمام ترانشه وشروع بتن ريزي از لحاظ تئوري محدود به ۳ ساعت است. اين براي كاهش فرصت براي رسوب كردن و چسبيدن كيك بنتونيت به اطراف ترانشه

 مي باشد.

درز بين پانلها

بعد از اجراي تعدادي از پانلهاي ديوار آببند، كيك بنتونيت به ضخامت چند ميليمتر در تعدادي از درزهاي بين بعضي از پانلهاي اوليه و ثانويه مشاهده شد. شكل  ۶ اين درزه هاي پرشده از بنتونيت را نشان مي دهد. درزهاي مشاهده شده بين پانلها را مي توان به دو نوع درزه هاي فوقاني و عمقي تقسيم كرد.  درزه هاي فوقاني: اين درزه ها پس از برداشتن ديوارهاي راهنما در ناحيه بالايي ديوار مشاهده شدند. براي جستجوي وسعت

اين درزه ها در عمق، در بالادست محل اتصال هر پانل اوليه و ثانويه يك چاه مشاهده حفر گرديد. درزه هاي سطحي داراي عمق ماكزيمم حدود ۶ متر و ماكزيمم ضخامت در حدود چند سانتيمتر بودند. در ۳ متر اول ، درزه ها ضخيم تر و بصورت مايل با شيب ثابت بسمت پانلهاي ثانويه حاوي قطعات بتن پلاستيك، رس و گل بنتونيت لخته شده بودند. ايجاد اين نوع از درزه ها بطور كلي به استفاده از بيل مكانيكي براي پيش حفاري مربوط مي شود. در موارد نادري، درزه ها تا عمق ۱۲ متري نيز مشاهده شدند.  درزه هاي عمقي: در اوايل سال ۷۷ پس از اجراي ديوار آب بند در جناح چپ سد كرخه و در تقاطع سه تونل آببر نيروگاه،اين فرصت بدست آمد كه در هنگام حفاري تونلها وضعيت ديوار آب بند در عمق حدود ۴۰ متري از سطح زمين كنترل شود. ديوار  آب بند در اين ناحيه ۷۳ متر عمق دارد و به گلسنگ   دوخته شده است. با حفاري هر تونل ۲ درز مجاور يك پانل اوليه مشخص گرديد. از مجموع ۶ درزه مشاهده شده در اين منطقه، چهار درز ضخامت كمتر از ۷ ميليمتر داشتند و همچنين دو درز كاملا لخته شده و متراكم بودند كه در كل عرض پانل ادامه داشتند. قابل توجه است كه درزه هاي فوقاني در اين منطقه تنها تا عمق حدود ۵ متر گزارش شده بودند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نتیجه گیری

مشاهده كيك بنتونيت باقيمانده در درزه هاي بين پانلهاي اوليه و ثانويه نشان داد كه اين كيك خيلي خوب به اطراف چسبيده است. بطوريكه اين مواد بوسيله تركيبي از اثرات شستشوي ترانشه و برس زني و ريختن بتن پلاستيك تازه داراي دانسيته بالا كاملأ زدوده نشده بود.

اهميت پروژه سد كرخه و ابعاد خطر احتمالي ناشي از تراوش كنترل نشده از ميان درزه ها و تأثير آن بر پايداري سد، دست اندركاران اين پروژه را مصمم به انجام بررسي ها و مطالعات بيشتري كرد. يكي از كارهاي انجام شده در اين راستا، برگزاري جمع تخصصي بين المللي در آذر ماه ۱۳۷۷ در دانشگاه كارلسروهه آلمان بود. متخصصين بين المللي دعوت شده عبارت بودند از:

پروفسور جوزف براونز(لمان، دكتر فريتز وايزآلمان، دكتر محسن محكم فرانسه)، مهندس ماريوتي(فرانسه و دكتر كارل كاست آلمان. اين پانل مشخصات اجراي پانلها و درزه هاي بين آنها با توجه مخصوص بر كيك هاي بنتونيت باقيمانده در اين درزه ها را بررسي كرد. خلاصه اي از نظرات اعضاي پانل در ادامه آمده است براونز ۱۹۹۹ - وايز ۱۹۹۸ - ماريوتي ۱۹۹۸ -محكم ۱۹۹۹ و كاست ۱۹۹۹

۱- خلاصه اي از نظرات جمع تخصصي بين المللي -۶

در ابتدا، كليه متخصصين اذعان كردند كه با توجه به ساختار پي استفاده از روش ديوار آببند براي پي سد كرخه مناسب ترين گزينه بوده است. همچنين بيان كردند كه ديوار آببند طبق آخرين روشهاي استاندارد اجرا شده است. به علاوه وجود درز حاوي گل بنتونيت بين پانلهاي ديوار آببند- اجرا شده به روش پانلي با همپوشاني پانلها - را اجتناب ناپذير دانستند. سپس به تعدادي سئوال كليديدر رابطه با موضوع پاسخ دادند. اين سئوالات و خلاصه اي از جواب هاي ارائه شده بوسيله اين متخصصين در زير آمده است.

سئوال الف- آيا باقي ماندن پس مانده بنتونيت در درزه ها مورد انتظار بوده است؟ درباره اين سئوال، اعضاي پانل به اتفاق آراء جواب دادند كه در اين روش اجراء، باقيماندن يك فيلم نازك بنتونيت مورد انتظار مي باشد.

سئوال ب- انتظار درز با چه اندازه و ضخامتي را بايد داشت؟ در جواب به اين سئوال، اعضاي پانل بر اين عقيده بودند كه ضخامت اين فيلم نازك بايد در عمل مينيمم و محدود به چند ميليمتر باشد.

سئوال ج- دلايل پيدايش بنتونيت در درزه ها و عوامل مؤثر بر ضخامت آن چيست؟ در پاسخ به اين سئوال، متخصصين اعتقاد داشتند كه ممكن است بيش از يك دليل وجود داشته باشد. خلاصه اي از دلايل پيدايش بنتونيت در درزه ها و عوامل مؤثر بر

ضخامت آن طبق نظر متخصصين بين المللي در زير ارائه شده است:

۱- آلودگي گل كاركرده به سيمان بتن پلاستيك كنده شده از پانلهاي اوليه در زمان حفاري ترانشه پانلهاي ثانويه. بدينگونه سيمان با گل روان بنتونيت واكنش شيميايي انجام مي دهد و بنابراين يك كيك سخت تر از بنتونيت بر روي سطوح Ca(OH) كه 2 پانل اوليه تشكيل مي گردد.

۲- فشار جانبي زياد گل بر روي سطوح جانبي پانل اوليه در زمان حفاري و اجراي پانل ثانويه مجاور. اين فشار مي تواند 800 در پانلهاي عميق باشد. از طرف ديگر به خاطر پايين بودن سطح آب زير زميني و نفوذپزيري كم بتن kPa حداكثر تا پلاستيك مجاور، عملأ فشار هيدرواستاتيكي در پانل اوليه وجود ندارد تا بتواند بخشي از فشار جانبي مذكور را خنثي نمايد.

۳- پايين بودن سطح آب زير زميني به اضافه كمي نفوذپزيري بتن پلاستيك پانل اوليه ممكن است حتي باعث ايجاد يك نيروي مكش در سطح مشترك بين پانل اوليه و گل حفاري پانل ثانويه گردد. و لذا باعث جذب كيك و كشش آن بسمت پانل اوليه شود.

۴- فيلتراسيون بالاي گل به سمت زمين خشك اطراف و پانلهاي اوليه غير اشباع. اين دليل را كه تا حدودي به دليل شماره ۳ مربوط مي شود، مي توان بصورت زير تشريح كرد. در مقاطعي از دره، جائيكه ديوار آببند بالاي سطح آب اجراء مي شود، مقداري از آب بتن پلاستيك همانند آب گل حفاري ترانشه پانل ثانويه جذب زمين غير اشباع اطراف مي شود. اين پروسه تأثيراتي در افزايش فيلتراسيون گل و در نتيجه در افزايش ضخامت كيك بنتونيت دارد. بعلاوه در پي با بافت سنگي شامل ذرات ريز غير اشباع نيروي مكش در پانلهاي اوليه توسعه پيدا كرده ،لذا مصالح به سطح تماس متمايل شده و يك كيك ضخيم وسفت تشكيل مي شود. يكي از متخصصين اعتقاد داشت كه شرايط جناح چپ سد كرخه - به لحاظ پائين بودن سطح آب زير زميني- درهيچ ساختگاه ديوار آببندي . مشاهده نشده است براونز ۱۹۹۹

۵- فشار كم در مدت بتن ريزي، مخصوصأ در مناطق سطحي تر. همانطور كه قبلأ نيز ذكر شد، بتن ريزي ديوار آببند با استفاده از لوله ترمي بصورت بتن ريزي ثقلي و از پائين به بالاي ترانشه انجام شده است. فشار بتن تازه كه از هد حداكثر در ابتداي بتن ريزي تا تقريبأ صفر در انتهاي بتن ريزي متغير است، شامل تفاوت فشار ناشي از هد بين سطح بتن پلاستيك در لوله و تراز گل در ترانشه است. بنابراين درفشارهاي كم ممكن است به اندازه كافي قدرت زدودن كيك بنتونيت چسبيده به ديوارهاي پانلهاي اوليه را چرا بنتونيت باقيمانده در درزه هاي بالايي نسبتأ ضخيم تر از درزه  نداشته باشد. اين توضيح ممكن است يكي از جوابها براي سئوال باشد. ؟ هاي پائيني است پروسه شستشوي ترانشه با گل تازه و همچنين استفاده از برسهاي معمولي تأثير زيادي براي از بين بردن كيك بنتونيت سخت و محكم چسبيده به ديوارهاي پانلهاي اوليه نداشته است.

سئوال د- آيا امكان اجتناب از درزه هاي پر شده از بنتونيت وجود دارد؟ اعضاي جمع تخصصي توضيح دادند كه در اين نوع روش اجراء، وجود كيك بنتونيت در درزه ها غير قابل اجتناب است و پيشنهاد شد كه تلاشها روي مينيمم كردن ضخامت درزه ها باشد. در اين راستا توصيه هائي شد كه در زير خلاصه شده اند:

 استفاده از گل روان بسيار رقيق در هنگام حفاري پانلهاي ثانويه

 كوتاه كردن زمان حفاري و زمان بتن ريزي پانلهاي ثانويه

 كوتاه كردن فاصله زماني بين حفاري و بتن ريزي پانلهاي ثانويه

 تزريق تدريجي آب به منطقه اطراف حفاري براي كاهش نيروي مكش

 استفاده از ابزارهاي ويژه مانند برسهاي محكم، بلافاصله قبل از بتن ريزي پانلهاي ثانويه، براي زدودن كيك بنتونيت از ديوارهاي پانلهاي اوليه مجاور پانل ثانويه  در صورت امكان كاهش ميزان سيمان بتن پلاستيك پانلهاي اوليه براي كاهش آلودگي گل روان كاركرده در مدت بتن ريزي پانلهاي ثانويه. اين كنترل براي داشتن يك گل PH  كنترل مشخصات گل، مانند دانسيته، ويسكوزيته، صافاب و پايدار و همگن در تمام عمق ترانشه در مدت بتن ريزي ضروري است. اين كنترل را مي توان بوسيله اضافه كردن مواد افزودني شبيه پليمرها،بيكربنات سديم و غيره به گل حفاري انجام داد.  اضافه كردن طول پانلهاي اوليه، براي كاهش تعداد درزه ها

سئوال ه- آيا وجود اين درز هاي بنتونيتي در عملكرد ديوار آببند تأثير خواهد داشت؟ اگر چنين است: روش احتمالي اصلاحي چيست؟ در جواب اين سئوال، نظرات مختلفي بوسيله متخصصين بين المللي ارائه شد. در هر صورت برآيند پاسخها به اين سؤال همراه با قضاوتي خوشبينانه در مورد كاركرد ديوار آببند بود. در اين رابطه گفته شد كه تا هنگاميكه بنتونيت درون درزه ها شسته آيا بنتونيت موجود در درزه ها قابل شستن و قابل » : نشود، مشكلي ايجاد نخواهد شد. در اين مرحله سئوال مهم ديگري مطرح شد درباره اين سئوال، توجه اصلي به آن درزه هايي است كه در مجاورتشان در زمين پائين دست،به اندازه كافي ذرات «؟ فرسايش است كم بودن ذرات ريز در زمين پائين دست درزه ها، ممكن است پتانسيل مناسب براي شسته شدن .(Open gravel) ريز وجود ندارد را فراهم كند. هر چند مقاومت برشي بنتونيت درون درزه ها در مقابل (Open gravel) بنتونيت درزه ها بسمت لنزهاي مجاري باز فشار آب درياچه كه بعد از آبگيري كامل درياچه سد به حداكثر مي رسد، نيز اهميت خاصي دارد. متخصصين بين المللي همچنين اهميت قرائت منظم پيزومترهاي واقع در بالادست و پائين دست ديوار آببند را يادآور شدند.

خلاصه

در اين مقاله، تاريخچه اجراي ديوار آببند بتن پلاستيك در پروژه سد كرخه مرور گرديد. توجه ويژه در اين مقاله بر نحوه اجراي ديوار آببند با تأكيد بر كيفيت درزه ها، بين پانلهاي اوليه و ثانويه ديوار بود. همچنين كيك نازك بنتونيت باقيمانده بين پانلهاي اوليه و ثانويه در بعضي از اعماق ديوار معرفي شد. در پايان خلاصه اي از نظرات جمع تخصصي بين المللي در مورد دلائل تشكيل كيك بنتونيت در درزه ها و عوامل مؤثر بر ضخامت آن بيان گرديد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

منابع

گزارش زمين شناسي مهندسي سد كرخه، مطالعات مرحله دوم سد  ، شركت مهندسين مشاور مهاب قدس  ۱۳۷۴

Brauns, J. (1999). Karkheh Dam, Iran, Joints inn Cut-off Wall, A Report for the Client.

Kast,K.(1999). Karkheh Storage Dam, Joints in Cut-off Wall, Expert Panel Meeting in

Kalsruhe. A Report for the Client.

Mariotti,G.(1998). Karkheh Dam Project Plastic Concrete Cut-off Wall, A Report for the Client.

Mohkam, M.(1999). Experts Panels on Joints between Panels of the Cut-off Wall, Karkheh

Dam Project. A Report for the Client.

Sepasad Engineering Company. (1998). Joints Between Panels of the Cut-off Wall in Karkheh

Dam Project. A Technical Report Volume 2.

Weiss,F.(1998). Karkheh Dam and Irrigation Project, International Meeting on Cut-off Wall, A Report for the Client.

 

Review plastic concrete dam for water Brdyvar Karkheh connection with the emphasis on quality  Between wall panels

MORTEZA FARAMAZ

                          Bsc Architecture,Soureh university(Young Researchers Club)

Abstract

Karkheh Dam, the largest reservoir of the dam, the soil type is clay core on a foundation with the type Conglomerate layers are running. Following the leak of a dam to control Bbnd concrete wall was designed plastic.
Research Questions
 (Mud-stone) Lichens Bbnd Karkheh wall panel method implementation is constructed with joints
Research Methodology
In this method, drilling and concrete panels and a frequently is done in between. Ie, after making the initial moment, Iran Pan, secondary panels will run between the primary panels. After implementing a number of panels, joints of cake filled with bentonite drilling mud flowing due between deep and shallow panels Vmqy observed. Thickness of the joints filled with bentonite to a few millimeters of the joint reached the surface were thicker. Joints between panels to investigate the phenomenon of a special international meeting was held
 Conclusion
In this review the implementation of the method Bbnd Karkheh wall with the main focus to create joints between panels are. Also, a summary of comments about the phenomenon of international experts joints are provided.
Key words: concrete wall Bbnd Plastics - Methods Panel - Flower mental - bentonite cake - Seam