تحقیق درمورد؛ پایداری سدهای خاکی در برابر زلزله

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

پایداری سدهای خاکی در برابر زلزله

مقدمه

آسیب پذیری سدهای خاکی در برابر زلزله از دیرباز مورد توجه بوده زیرا مکرار شاهد ناپایداری آنها در هنگام زلزله های قوی و مخرب بوده ایم . در آمریکا در اواخر دهه 1950توجه بیشتری به پایداری لرزه ای سدهای خاکی معطوف شد. نمونه ای از خرابی سدهاوشیروانی های خاکی در زلزله را می توان در موارد زیر یافت؛ انهدام مخزن بلودین هیلز[1] در لوس انجلس ،انهدام شیروانی سد شفیلد [2] در اثر زلزله نه چندان قوی سانتا باربارا[3] در سال 1922 و انهدام شیروانی بالا دست سان فرناندو [4] در 1971.

حالتهای شکست

انواع آسیبهای احتمالی یک سد خاکی بهنگام زلزله با توجه به شکل 1 به شرح زیراست :

الف.شکست و ریزش سد به علت وجودگسل اصلی در زیر قاعده سد.

باید توجه داشت که معمولا گسلها از میان دره ها ی آبخیز عبور می کنند و اتفاقا مکان مناسب برای احداث سد نیز در همین دره ها است.البته همه گسلها فعال ومخرب نمی باشند.

ب.گسیختگی دامنه سد دراثر جنبش زمین (لغزش شیروانی ها یبالا دست و پایین دست )

پ.از بین رفتن ارتفاع آزاد در اثر نشست نا متعادل در منطقه

ت.از بی رفتن ارتفاع آزاد در اثر لغزش دامنه ها وعریض شدن سد

ث.لغزش سد روی لایه های ضعیف

ج.سر ریزشدن آب از روی سد در اثر ایجاد امواج سطح آب

چ.شکست سرریز یا لوله ها خروجی آب به علتهای مختلف ،و نیزانسداد لوله های خروجی و سر ریزو یا زهکشها.

همچنین تخریب سد خاکی می تواند بر اثر عوامل زیر باشد :

o       سرریزشدن آب از روی سد در اثر زمین لغزه ای ناگهانی در مخزن .

o       روانگرایی ماسه های اشباع با تراکم پایین ،و یا از بین رفتن مقاومت رسهای اشباع در اثر ارتعاش زلزله؛زیرا امواج فشار ناشی از زلزله در وهله اول به آب منفذی وارد می شودو ناگهان از تنش موثر خاک کاسته وموجب کم شدن مقاومت برشی میگردد.

ویژگی های دینامیکی سدهای خاکی

جنس خاک پی سد نقش مهمی بر پایداری آن دارد.انهدام سد،روی سنگهای سخت ومحکم کمتر از سنگهای نرم است و بدترین حالت آن است که سد بر روی زمینهای رسی تحکیم نشده احداث شود (مانند سدهایی که روی آبرفتهای ضخیم رودخانه ای بنا شده اند).دامنه امواج ارتجاعی زلزله به هنگام عبور از لایه های سست ،زیاد شده و از سرعت امواج کاسته می شود.

در زلزله های شدید ،دامنه نوسانات به 30تا60سانتیمتر ،و طول امواج به 15تا30مترمی رسد.نشست خاکهای ریزدانه بیش از خاکهای دانه ای(شنی)است.

ماسه با تراکم کم و سست در زیر آبهای زیرزمینی در اثر افزلیش فشار منفذی روان می شوند.با کاهش سرعت امواج ،دامنه نوسانات زیاد می شود .سرعت متوسط امواج در مصالح مختلف تفاوت دارد .در جدول الف سرعت امواج زلزله برای برخی مصالح خاکی درج شده است.

جدول الف.سرعت امواج زلزله در محیطهای مختلف

مصالح

سرعت(متر بر ثانیه)

ماسه سست

شن سست

رسوبات دریایی

شن متراکم

شن سیمان دار (بهم چسبیده)

ماسه سنگ

450-600

600-750

1000-1150

1050-1500

1500-1950

2400-2850

استهلاک

می دانیم که استهلاک موجب کاهش نیروهای زلزله می شود زیراانرژی حاصل از زلزله را جذب نموده و مستهلک می سازد .خاصیت استهلاک ناشی از عوامل مختلفی است مانند:رفتار پسماند ،استهلاک مکانیکی ناشی از لغزش در سطح ،لزجت داخلی ذرات ،و مقاومت (لزجت)خارجی آب یا هوا .

درخاکهای دانه ای [5] استهلاک ناشی از اصطکاک از عوامل دیگر مهمتر است .

.ضریب استهلاک سدهای خاکی بر حسب نوع مصالح مصرفی متفاوت است و می تواند بین 10%تا20%تغییر کند.فرکانس طبیعی اکثر خاکها بین20تا30هرتز است و با افزایش مقاومت خاک زیاد می شود.

محاسبه نیروهای وارد بر سد به روش استاتیکی

در روش استاتیکی ،نیروی زلزله به صورت یک نیروی افقی ثابت در برابردرصدی از وزن سد به آن وارد شده و آنگاه ضریب اطمینان سطوح احتمالی لغزش به روشهای مختلف (فلینیوس،بیشاپ،روش گوه)محاسبه می گردد.کمترین ضریب اطمینان با سطح لغزش بحرانی متناظر خواهد بود.در روش فلینیوس سطح لغزش به صورت بخشی از یک دایره در نظر گرفته شده و قطاع ناقصی از یک شیروانی خاکی بر روی سطح مزبور ،و حول مرکزاختیاری این دایره می لغزد ،شیروانی به لایه هایی قائم و موازی تقسیم شده و نیروی زلزله لایه nام به صورت دونیروی افقی بیان می شود . یکی مربوط به قسمت خشک و دیگری مربوط به قسمت مرطوب است.

ضریب زلزله

در آمریکا معمولا ضریب زلزله سذهای خاکی را بین 05/0تا15/0 در نظر گرفته و نیروی زلزله را به صورت استاتیکی به سد اعمال می کنند.آیین نامه ژاپنی کمیته ملی ژاپنی ساخت سدهای بزرگ در سال 1957ضریب زلزله را بین 12/0تا25/0تعیین نموده است .

البته باید دانست که نیروی زلزله واقعی می تواند بسیار بزرگتر از مقادیر اختیار شده در روش استاتیکی باشد .علاوه بر این به علت حرکتهای ارتعاشی سد،توزیع شتاب در ارتفاع سد بر خلاف فرضیات بخش قبلی به صورت یکنواخت نبوده و هر قدر به سمت تاج سد نزدیک شویم شتاب افزایش می یابد. محاسبات نشان می دهد که مقادیر

سدسازی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

کاهش نشت از سد خاکی باغکل با استفاده از پرده آب بند

‍(SEEP/W)

چکیده:

نشت آب در سدهای خاکی و نحوه کنترل آن، اولین گام موثر و یکی از مهمترین مسائلی است که در طراحی سدها مورد توجه خاص متخصصین امر قرار می‌گیرد. دانش و آگاهی از قوانین بنیادی نشت به متخصصین اجازه می‌دهد تا از بوجود آمدن مشکلات جدی در کنترل نشت جلوگیری کرده و بهترین نوع سیستم کنترل نشت را انتخاب نمایند. آگاهی از تاثیر پارامترهای زیادی که در نشت آب دخالت دارند می‌تواند در رفع سریعتر مشکلات طراحی کمک شایانی بنماید. در این تحقیق جهت آنالیز نشت پی و بدنه سدباغکل از نرم‌افزار SEEP/W استفاده شده است.

مقدمه:

یکی از مهمترین مسائل در سدهای خاکی مسئله حرکت بطئی آب در بدنه سد و نیز معمولاً در شالوده آن می‌باشد ]1[. این حرکت بطئی که به نام زه‌آب نامیده می‌شود، هم به لحاظ محاسبه مقدار تلفات آب که ممکن است درصد مهمی را تشکیل دهد و هم به لحاظ پایداری سد و هم به لحاظ محاسبه زیر فشار، محاسبه ضخامت و طول زهکش‌ها، بررسی لزوم چاه‌های کاهش فشار، بررسی لزوم تزریق، طرح دیواره آب‌بند و موارد دیگر حائز اهمیت می‌باشد ]2[.

تا قبل از سال 1965 بیش از 200 سد خاکی با شکست روبرو شده‌اند که بعضی از آنها تلفات جانی نیز داشته‌اند، بعضی از این سدها حتی قبل از شروع به کار و بهره‌برداری شکسته شده و برخی پس از پر شدن مخزن و یا در زمانهای بعد تخریب گردیده‌اند، بر طبق گزارشات واصله 25 درصد از این خرابیها به علت وجود زه‌آب غیر مجاز و شسته شدن خاک در اثر زه‌آب بوده است، بنابراین لازم است تا به منظور جلوگیری از خرابیهای حاصل از زه‌آب مقدار کمی جریان زه در بدنه و شالوده سد خاکی به طور دقیق تعیین گردیده و به میزان پیش‌بینی شده محدود گردد ]3[.

روشهای متعددی برای محاسبه زه‌آب سدهای خاکی وجود دارند که عبارتند از:

1- روش سنتی رسم شبکه جریان که از طریق تعداد بسیار زیادی آزمون و خطا انجام گرفته، وقت‌گیر بوده و در نهایت نیز از دقت کمی برخوردار است ]2[.

2- روشهای حل تحلیلی مانند روش دوپویی، روش شافرناک، روش پاولوفسکی و روش گاساگرانده که معتبرترین آنها روش کاساگرانده بوده و همگی دارای تقریب بوده و از دقت خوبی در همه حالات برخوردار نمی‌باشند ]4[.

3- روشهای آزمایشگاهی که از آن میان می‌توان به مدل‌های شبیه‌سازی الکتریکی اشاره نمود ]5[.

4- روشهای حل عددی که نیاز به کامپیوتر با ظرفیت بالا داشته و دقت آنها در در مقالات بسیاری به اثبات رسیده است ]6[.

حوزه آبریز سد خاکی باغکل از شمال به حوزه آبریز رودخانه خمین (ریحان) و ارتفاعات کوه هفت سواران و دشت خمین از شرق به ارتفاعات کوه دره سیب، کوه انگشت لیس، کوه الونه و سپس دشت گلپایگان، از جنوب به ارتفاعات کوه کمر بسته و دشت چمن سلطان و شرق الیگودرز و از غرب به ارتفاعات کوه علی بلاغی منتهی می‌گردد. جاده آسفالته خمین - الیگودرز نیز تقریباً از میان حوزه آبریز باغکل گذشته و آن را به دو قسمت تقسیم می‌کند. از نظر تقسیم‌بندی هیدرولیکی حوزه آبریز باغکل یکی از زیر حوزه‌های آبریز قم رود و دریاچه نمک می‌باشد که مطالعات پروژه این سد با هدف ذخیره و تنظیم‌سازی جریان سالانه رودخانه توسط شرکت مهندسین مشاور ری‌آب انجام شده است ]7[. در این مقاله از نرم‌افزار SEEP/W استفاده شده و به بررسی تاثیر المان‌بندی و همچنین پرده آب‌بند بر روی میزان دبی عبوری از پی و بدنه سد باغکل پرداخته شده است.

مشخصات پروژه:

پس از بررسی ژئوتکنیکی پی و تکیه‌گاهها، وضعیت توپوگرافی محل سد، مزیا و معایب فنی و اقتصادی و با در نظر گرفتن حداکثر استفاده از مصالح طبیعی موجود و استفاده بهتر از امکانات اجرایی محلی، بهترین گزینه، سد خاکی با هسته رسی شناخته شده است ]7[. شکل (1) و (2) بترتیب جانمایی سد و مقطع تیپ سد را به همراه مشخصات و ضرایب نفوذپذیری نشان می‌دهد.

شکل 1: پلان و توپوگرافی سد خاکی باغکل

شکل 2: مقطع عرضی سد خاکی باغکل به همراه ضرایب نفوذپذیری لایه‌های مختلف خاک

بدلیل پیچیده‌ بودن روشهای تحلیلی حل مسائل نشت و عدم دقت آن، تنها راه عملی روشهای عددی عددی می‌باشد. در میان این روشها، روش اجزای محدود بدلیل سازگار شدن با شرایط مساله راه حل مناسبی بوده که در مدل کردن سد خاکی باغکل از این روش استفاده شده است. معادله اصلی نشت را در شکل سه‌بعدی می‌توان بصورت زیر نوشت (معادله لاپلاس) ]8[:

(1)

معادله (1) شکل کلی معادله لاپلاس را در مورد جریان آب در یک محیط متخلخل و در حالت پایدار نشان می‌دهد. چنانچه محیط همروند باشد Kx=Ky=Kz، بنابراین معادله لاپلاس در چنین محیطی بصورت زیر خلاصه می‌شود ]8[:

(2)

با تقسیم ناحیه پیوسته جریان به اجزای کوچکتر، حل

کلیات طرح و ساخت سدهای خاکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 18 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

کلیات طرح و ساخت سدهای خاکی

بطور کلی سدی که بدنه آن از مصالح خاکی یا پاره سنگی یا از هر دو ساخته شود به نام سد خاکریز (1) نامیده می شود و اگر عمده ی مصالح آن از خاک باشد،سد خاکی (2)نامیده می شود.

از زمانهای بسیار پیش احداث سدهای خاکی به منظور تنظیم و ذخیره آب معمول بوده است،اما به علت امکانات محدود و عدم شناخت قوانین مکانیک خاک و هیدرولیک ،ارتفاع سدها و بندهای خاکی از مقدار محدودی بیشتر نمی شده است،هر چند از نظر وسعت و طول سد این محدودیت وجود نداشته است.امروزه با پیشرفت علم مکانیک خاک و توسعه امکانات تکنولوژی و مطالعات دقیقتر توانسته اند سدهای خاکی را با ارتفاعهای قابل ملاحظه احداث نمایند بطوری که در حال حاضر،از مرتفعترین سدهای ساخته شده سدهای خاکی و پاره سنگی هستند.به علاوه زمینهایی که سابقاً برای ساخت سد بر آنها غیر مناسب به نظر می رسیدند هم اکنون می توانند به عنوان شالوده یا محل سد خاکی مورد استفاده قرار می گیرند.از مرتفعترین سدهای خاکی(یا پاره سنگی)عبارت است از:

سد«رگونی»(3)(ارتفاع 335 متر)و سد«نورک» (4) (ارتفاع 300 متر) هر دو در روسیه، سد« تهری» (5)(ارتفاع 260 متر) در هند،سد«میکا»(6)(ارتفاع 244 متر)در کانادا،و سد «اروویله»(7)(ارتفاع 235 متر)در ایالات متحده.

با وجود پیشرفتهای تکنیکی و علمی که تا کنون در زمینه ساخت سدهای خاکریز شده است هنوز مشکل می توان راه حلهای ریاضی و محکمی را برای حل مسایل طراحی سدهای خاکی پیشنهاد نمود و از این رو بسیاری از اجزای سدها هنوز بر مبنای تجربه و ذوق و ذکاوت مهندسان طراحی و اجرا گردد،به عبارت دیگر نمی توان یک طرح نمونه وار و منحصر به فرد و کامل را همواره پیشنهاد نمود.

به منظور تأمین یک طرح دقیق و منطقی در سدهای خاکریز لازم است وضعیت شالوده سد و مواد تشکیل دهنده آن کاملاً مورد بررسی و مطالعه ی اولیه قرار گرفته و اجرای سد با روشهای کنترل شده و دقیقاً مطابق برنامه پیشنهادی طراح انجام پذیرد.

به عنوان یک اصل،دو نکته مسلو است که:

1)سد به عنوان یک مخزن آب باید نفوذ ناپذیر باشد.

2)در تمام وضعیتهای ممکن (بلافاصله پس از ساخت و ضمن ساخت،وضعیت مخزن پر،طغیان،تخلیه سریع،بارندگی و حتی در مواقع سیلهای استثنایی چند هزار ساله)سد باید مقاوم باشد.

روش ایجاد سدهای خاکی در حال حاضر عمدتاً با روش تراکم مکانیکی است،هر چند روشهای دیگری مانند روشهای هیدرولیکی و نیمه هیدرولیکی هم وجود دارد که از این روشها کمتر استفاده می گردد،مگر در مورد سدهای باطله که ضرورتاً هیدرولیکی است.

بخش اصلی سد خاکی که توده خاکی کوبیده شده است(در حقیقت سازه سد)به نام بدنه سد نامیده می شود،و زمینی که سد بر روی آن قرار گرفته تا آن حد که تحت تأثیر فشار حاصل از سد و نفوذ پذیری آب سد می باشد به نام شالوده است.به جز این دو بخش اصلی ،اجزای دیگری از قبیل آب بندها،زهکشها،پوششها،و غیره وجود دارد که اهمیت آنها به لحاظ حجم ناچیز است اما به لحاظ حفاظت و ایمنی و عملکرد سد برای سد نقش حیاتی دارند.

انواع سد های خاکی

از دیدگاه تکنیک و روش ساخت،سدهای خاکی دو گروه هستند که تقریباً تمامی آنها در گروه غلتکی(کوبیدنی)قرار دارند و تعدادی در گروه هیدرولیکی و نیمه هیدرولیکی طبقه بندی می شوند.منظور از سدهای غلتکی این است که ساخت سد با روش کوبیدن خاک که به وسیله غلتک است صورت می گیرد.این عمل معمولاً در لایه های 15 تا 22 سانتیمتری در هر نوبت تراکم کوبیده می شوند.منظور از روش هیدرولیکی این است که انباشته شدن مصالح ساخت سد(جابجایی مواد و قرار گرفتن آنها در محل)با کمک آب انجام می گیرد و در ضمن جدا شدن آب از خاک،نوعی طبقه بندی طبیعی در دانه بندی خاک صورت می گیرد که برای سد مناسب می باشد،یعنی دانه های درشت تر در کناره ها و دانه های ریز تر در وسط قرار می گیرند.

از دیدگاه همگنی بدنه سد،نیز می توان گونه های مختلفی را از هم تشخیص داد که عبارتند از:

نوع همگن(8)،نوع مطبق(9) یا مغزه دار و نوع دیافراگمی

1-نوع همگن

نوع همگن به سدی گفته می شود که تمام بدنه آن از یک نوع مصالح ساخته می شود.در این نوع سد،چون قسمت عمده سد،از زه اشباع می شود و دامنه پایاب نیز تحت تأثیر زه می باشد،لازم است که شیب دامنه ها خیلی کم گرفته شود تا دامنه پایاب در برابر زه و دامنه سراب در یک تخلیه سریع مقاوم باشد.اگر در این نوع سدها هیچ گونه تکنیک زهکشی به کار برده نشود ممکن است از دامنه پایین دست در اثر زه اشباع شود از این رو قرار دادن زهکش افقی یا پنجه سنگی در پایاب ،و ایجاد پوشش بالادست در بستر مخزن و روی دامنه بالادست از روشهایی هستند که به منظور کنترل زه و پایداری بیشتر سد بکار برده می شوند.

2-نوع مطبق

نوع مطبق(یا مغزه دار)از معمولترین نوع سدهای خاکی است .در این نوع نقش آب بندی سد به عنوان مخزن به عهده مغزه است و نقش استحکام و پایداری را عمدتاً پوسته سد ایفا می کند.پوسته پایین دست علاوه بر استحکام ،نقش زهکش را نیز دارد.

در این نوع سد ،تمام بدنه از مواد درشت دانه یا مخلوط ساخته می شود و فقط بخشی که نقش آب بند را دارد به صورت دیوار یا پرده غیر قابل نفوذ در بدنه سد تعبیه می گردد که ممکن است به صورت دیافراگم مرکزی یا در دامنه بالادست به صورت یک دیافراگم مایل باشد.جنس این پرده نفوذ ناپذیر را می توان از خاک رس،سیمان،چوب و غیره انتخاب نمود.دیافراگم مایل به نام پوشش مخفی نیز نامیده می شوند.پرده های آب بند اعم از که در قسمتههای مرکزی یا کناری قرار گیرند باید تا بالاترین نقطه سد ادامه یابند،و در صورتی که شالوده زیرین نفوذ پذیر بوده و کم عمق باشد ترجیحاً باید ادامه پرده آب بند تا انتهای بخش نفوذ پذیر شالوده برسد.

دیافراگمهای داخلی که از مواد صلب مانند بتن ساخته شوند ممکن است به علت نشست سد در بعضی از نقاط شکسته ش وند از این رو ترجیح داده می شود که مغزه دیافراگمی در وسط سد از خاک رس ساخته شود که عرض این مغزه خاکی در قاعده سد باید از 3/ تا 5/ برابر ارتفاع سد باشد.قرار دادن مغزه دیافراگمی در وسط سد از سهولت ساخت برخوردار است در حالی که دیافراگم مایل نسبت به دیافراگم محوری تا حدی پایداری بیشتری را در برابر زلزله تأمین می کند.

چنانچه جدار دیافراگمی تمامی ارتفاع از تاج سد تا انتهای شالوده نفوذ پذیر را نپوشاند آنرا دیافراگم ناقص نامند.ممکن است بخشهای عمیق شالوده را در زیر

کلیات طرح و ساخت سدهای خاکی (2)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 18 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

کلیات طرح و ساخت سدهای خاکی

بطور کلی سدی که بدنه آن از مصالح خاکی یا پاره سنگی یا از هر دو ساخته شود به نام سد خاکریز (1) نامیده می شود و اگر عمده ی مصالح آن از خاک باشد،سد خاکی (2)نامیده می شود.

از زمانهای بسیار پیش احداث سدهای خاکی به منظور تنظیم و ذخیره آب معمول بوده است،اما به علت امکانات محدود و عدم شناخت قوانین مکانیک خاک و هیدرولیک ،ارتفاع سدها و بندهای خاکی از مقدار محدودی بیشتر نمی شده است،هر چند از نظر وسعت و طول سد این محدودیت وجود نداشته است.امروزه با پیشرفت علم مکانیک خاک و توسعه امکانات تکنولوژی و مطالعات دقیقتر توانسته اند سدهای خاکی را با ارتفاعهای قابل ملاحظه احداث نمایند بطوری که در حال حاضر،از مرتفعترین سدهای ساخته شده سدهای خاکی و پاره سنگی هستند.به علاوه زمینهایی که سابقاً برای ساخت سد بر آنها غیر مناسب به نظر می رسیدند هم اکنون می توانند به عنوان شالوده یا محل سد خاکی مورد استفاده قرار می گیرند.از مرتفعترین سدهای خاکی(یا پاره سنگی)عبارت است از:

سد«رگونی»(3)(ارتفاع 335 متر)و سد«نورک» (4) (ارتفاع 300 متر) هر دو در روسیه، سد« تهری» (5)(ارتفاع 260 متر) در هند،سد«میکا»(6)(ارتفاع 244 متر)در کانادا،و سد «اروویله»(7)(ارتفاع 235 متر)در ایالات متحده.

با وجود پیشرفتهای تکنیکی و علمی که تا کنون در زمینه ساخت سدهای خاکریز شده است هنوز مشکل می توان راه حلهای ریاضی و محکمی را برای حل مسایل طراحی سدهای خاکی پیشنهاد نمود و از این رو بسیاری از اجزای سدها هنوز بر مبنای تجربه و ذوق و ذکاوت مهندسان طراحی و اجرا گردد،به عبارت دیگر نمی توان یک طرح نمونه وار و منحصر به فرد و کامل را همواره پیشنهاد نمود.

به منظور تأمین یک طرح دقیق و منطقی در سدهای خاکریز لازم است وضعیت شالوده سد و مواد تشکیل دهنده آن کاملاً مورد بررسی و مطالعه ی اولیه قرار گرفته و اجرای سد با روشهای کنترل شده و دقیقاً مطابق برنامه پیشنهادی طراح انجام پذیرد.

به عنوان یک اصل،دو نکته مسلو است که:

1)سد به عنوان یک مخزن آب باید نفوذ ناپذیر باشد.

2)در تمام وضعیتهای ممکن (بلافاصله پس از ساخت و ضمن ساخت،وضعیت مخزن پر،طغیان،تخلیه سریع،بارندگی و حتی در مواقع سیلهای استثنایی چند هزار ساله)سد باید مقاوم باشد.

روش ایجاد سدهای خاکی در حال حاضر عمدتاً با روش تراکم مکانیکی است،هر چند روشهای دیگری مانند روشهای هیدرولیکی و نیمه هیدرولیکی هم وجود دارد که از این روشها کمتر استفاده می گردد،مگر در مورد سدهای باطله که ضرورتاً هیدرولیکی است.

بخش اصلی سد خاکی که توده خاکی کوبیده شده است(در حقیقت سازه سد)به نام بدنه سد نامیده می شود،و زمینی که سد بر روی آن قرار گرفته تا آن حد که تحت تأثیر فشار حاصل از سد و نفوذ پذیری آب سد می باشد به نام شالوده است.به جز این دو بخش اصلی ،اجزای دیگری از قبیل آب بندها،زهکشها،پوششها،و غیره وجود دارد که اهمیت آنها به لحاظ حجم ناچیز است اما به لحاظ حفاظت و ایمنی و عملکرد سد برای سد نقش حیاتی دارند.

انواع سد های خاکی

از دیدگاه تکنیک و روش ساخت،سدهای خاکی دو گروه هستند که تقریباً تمامی آنها در گروه غلتکی(کوبیدنی)قرار دارند و تعدادی در گروه هیدرولیکی و نیمه هیدرولیکی طبقه بندی می شوند.منظور از سدهای غلتکی این است که ساخت سد با روش کوبیدن خاک که به وسیله غلتک است صورت می گیرد.این عمل معمولاً در لایه های 15 تا 22 سانتیمتری در هر نوبت تراکم کوبیده می شوند.منظور از روش هیدرولیکی این است که انباشته شدن مصالح ساخت سد(جابجایی مواد و قرار گرفتن آنها در محل)با کمک آب انجام می گیرد و در ضمن جدا شدن آب از خاک،نوعی طبقه بندی طبیعی در دانه بندی خاک صورت می گیرد که برای سد مناسب می باشد،یعنی دانه های درشت تر در کناره ها و دانه های ریز تر در وسط قرار می گیرند.

از دیدگاه همگنی بدنه سد،نیز می توان گونه های مختلفی را از هم تشخیص داد که عبارتند از:

نوع همگن(8)،نوع مطبق(9) یا مغزه دار و نوع دیافراگمی

1-نوع همگن

نوع همگن به سدی گفته می شود که تمام بدنه آن از یک نوع مصالح ساخته می شود.در این نوع سد،چون قسمت عمده سد،از زه اشباع می شود و دامنه پایاب نیز تحت تأثیر زه می باشد،لازم است که شیب دامنه ها خیلی کم گرفته شود تا دامنه پایاب در برابر زه و دامنه سراب در یک تخلیه سریع مقاوم باشد.اگر در این نوع سدها هیچ گونه تکنیک زهکشی به کار برده نشود ممکن است از دامنه پایین دست در اثر زه اشباع شود از این رو قرار دادن زهکش افقی یا پنجه سنگی در پایاب ،و ایجاد پوشش بالادست در بستر مخزن و روی دامنه بالادست از روشهایی هستند که به منظور کنترل زه و پایداری بیشتر سد بکار برده می شوند.

2-نوع مطبق

نوع مطبق(یا مغزه دار)از معمولترین نوع سدهای خاکی است .در این نوع نقش آب بندی سد به عنوان مخزن به عهده مغزه است و نقش استحکام و پایداری را عمدتاً پوسته سد ایفا می کند.پوسته پایین دست علاوه بر استحکام ،نقش زهکش را نیز دارد.

در این نوع سد ،تمام بدنه از مواد درشت دانه یا مخلوط ساخته می شود و فقط بخشی که نقش آب بند را دارد به صورت دیوار یا پرده غیر قابل نفوذ در بدنه سد تعبیه می گردد که ممکن است به صورت دیافراگم مرکزی یا در دامنه بالادست به صورت یک دیافراگم مایل باشد.جنس این پرده نفوذ ناپذیر را می توان از خاک رس،سیمان،چوب و غیره انتخاب نمود.دیافراگم مایل به نام پوشش مخفی نیز نامیده می شوند.پرده های آب بند اعم از که در قسمتههای مرکزی یا کناری قرار گیرند باید تا بالاترین نقطه سد ادامه یابند،و در صورتی که شالوده زیرین نفوذ پذیر بوده و کم عمق باشد ترجیحاً باید ادامه پرده آب بند تا انتهای بخش نفوذ پذیر شالوده برسد.

دیافراگمهای داخلی که از مواد صلب مانند بتن ساخته شوند ممکن است به علت نشست سد در بعضی از نقاط شکسته ش وند از این رو ترجیح داده می شود که مغزه دیافراگمی در وسط سد از خاک رس ساخته شود که عرض این مغزه خاکی در قاعده سد باید از 3/ تا 5/ برابر ارتفاع سد باشد.قرار دادن مغزه دیافراگمی در وسط سد از سهولت ساخت برخوردار است در حالی که دیافراگم مایل نسبت به دیافراگم محوری تا حدی پایداری بیشتری را در برابر زلزله تأمین می کند.

چنانچه جدار دیافراگمی تمامی ارتفاع از تاج سد تا انتهای شالوده نفوذ پذیر را نپوشاند آنرا دیافراگم ناقص نامند.ممکن است بخشهای عمیق شالوده را در زیر دیافراگم ناقص به وسیله تزریق یا پرده سپرهای فلزی و غیره آب بندی نمود.