فایل ورد کامل مقاله علمی درباره روش‌های نوین اجرای سدهای خاکی و سنگریزه‌ای با تمرکز بر سدهای خاکی دارای هسته آسفالتی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله علمی درباره روش‌های نوین اجرای سدهای خاکی و سنگریزه‌ای با تمرکز بر سدهای خاکی دارای هسته آسفالتی دارای ۱۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله علمی درباره روش‌های نوین اجرای سدهای خاکی و سنگریزه‌ای با تمرکز بر سدهای خاکی دارای هسته آسفالتی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله علمی درباره روش‌های نوین اجرای سدهای خاکی و سنگریزه‌ای با تمرکز بر سدهای خاکی دارای هسته آسفالتی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله علمی درباره روش‌های نوین اجرای سدهای خاکی و سنگریزه‌ای با تمرکز بر سدهای خاکی دارای هسته آسفالتی :

چکیده:
امروزه سدهای خاکی و سنگریزه ای با هسته های نفوذ ناپذیر از جمله فراگیر ترین انواع سد هـا مـی باشـد.در ایـن نـوع سدها هسته مرکزی وظیفه نگهداری از آب در پشت سد را بـر عهـده دارد. بـه علـت نفوذناپـدیزی رس و فراوانـی آن در طبیعت، در اغلب موارد هسته سد از جنس رس ساخته می شود ولی در مواردی، مشکلات احداث سـد بـا هسـته رسـی متخصصان و کارشناسان را به جایگزینی مصالح مناسـب دیگـری وا داشـته اسـت. تـامین رس در منـاطق کوهسـتانی و مناطقی که مصالح با کیفیت مناسب در دسترس نمی باشد، هزینه ساخت را بـالا مـی بـرد. در بسـیاری مـوارد ضـرورت احداث راههای دسترسی به منابع قرضه تامین رس، حجم زیاد مصالح مورد نیاز، رطوبت، تـراکم و پدیـده قوسـی شـدن، حساسیت مصالح رسی به تغییرات آب و هوا و نیاز به کنترل کیفیت بسیار دقیق مانند کنترل های لازم در مورد بالا بودن احتمال ایجاد معایبی نظیر رگاب، محدودیت اختلاف تراز خاکریزی هسته با مناطق همجوار، نیاز به طرح و اجرای دقیـق فیلتر و مسائلی از این دست که موجب کندی روند اینگونه سدها می گردند، ساخت سد با هسته غیر رسی را توجیه پذیر می نماید.یکی از مصالحی که امروزه در هسته سدهای خاکی کاربرد پیدا کرده است،بتن آسفالتی متراکم می باشد.هسته بتن آسفالتی علاوه بر پایداری، پوشش آب بند مناسبی را ایجاد می کند. مزایای کاربرد بتن آسفالتی در سد های خاکی و سنگریزه ای آنرا در بسیاری موارد جایگزین مناسبی برای هسته رسی می سازد. سرعت بالای اجرا، حجم کم مصالح مورد نیاز، انعطاف پذیری خوب، حساسیت کمتر به آب و هوا، یکنواختی بیشتر و کنترل کیفی ساده و ارزانتر و را مـی تـوان از جمله مزایای این مزایا نام برد.((۱

تاریخچه و روش های ساخت((۱

امروزه ساخت سدهای خاکی و سنگریزه ای با هسته بتن آسفالتی در دنیا اهمیت زیاد و گسترشی روزافزون یافته است، بطوریکه در فاصله سالهای ۱۹۹۸ تا ۲۰۰۱ تعداد سدهای ساخته شده با هسته آسفالتی از ۶۰ مورد به بیش از ۷۰ مورد رسیده است و حدود ۸ سد دیگر نیز در دست ساخت می باشد.

از نظر تاریخی اولین سد با هسته آسفالتی (Vale Do Gaio) در سال ۱۹۴۸ در کشور پرتغال ساخته شده است. در ساخت این سد از روش BMC1 استفاده شد و روش کار به این ترتیب بود که مخلوط ماسه و قیر در بین دیواری ساخته شده از قلوه سنگ، ریخته و با اعمال ضربه متراکم می شد.

این روش ساخت ، پس از آن در جای دیگر ساخته نشد، بلکه اجرای همزمان هسته و لایه های محافظ پایاب و سراب مورد توجه قرار گرفت و اولین سد با این روش به نام Henne در سال ۱۹۵۴ در آلمان ساخته شد. در این روش ساخت که به CMC2 معروف میباشد که پس از قالب گذاری در جدار هسته ، ابتدا قیر و مصالح

-Bituminous Mastic Core 1 -Cyclopean Mortar Core 2

۱۰۹۷

فیلتر در قالب ها ریخته شده و پس از آن قلوه سنگ های تمیز و خشک با مرتعش نمودن قالب ها به درون مخلوط قیری وارد می شود. پس از ریختن هر لایه ، قالب ها برداشته شده و با تراکم مناطق انتقالی، اتصال بین آنها و هسته آسفالتی ایجاد می شود.در طی سالهای ۱۹۵۴ تا ۱۹۶۲ در آلمان و اتریش ۵ سد با هسته های بتن آسفالتی به این روش اجرا شد که ضخامت لایه های خاکریزی بین ۲۵ تا ۵۰ سانتی متر بود.همچنین در دهه ۶۰ میلادی ، ۵ سد به این روش در کشور فرانسه و در لایه های ۵۰ تا ۱۰۰ سانتی متری اجرا شد.
از اوایل دهه شصت روش دیگری در زمینه اجرای همزمان هسته و مناطق انتقالی به کار گرفته شد که به روش هسته بتن آسفالتی متراکم DACC3 معروف است. در این روش لایه ها با ضخامت ۲۰ تا ۲۵ سانتی متر به دو گونه زیر ریخته می شود:

روش :Strabag در این روش مطابق شکل ۱-۱ مواد بتن آسفالتی هسته همزمان بین مصالح مناطق انتقالی درون قالب ریخته می شود که بلافاصله پس از برداشتن قالب های لغزنده با هم متراکم می شوند.((۱

روش : Teerbeu این روش بعدها توسعه و تکامل یافت، بدین ترتیب که یک لایه بتن آسفالتی در قالب های لغزنده ریخته و آنقدر متراکم می شود که بعد از برداشتن قالب در جای خود پایدار بماند.

در سال ۱۹۶۹ در نروژ سد Grasj به روش CBC4 ساخته شد که طی ان مصالح سنگی تمیز و خشک ابتدا داخل قالب ها ریخته شده و سپس قیر داغ به داخل آن پمپ می گردید.((۱
در سال ۱۹۸۸ روش بتن آسفالتی خیلی روان FACC5 در ساخت سه سد در روسیه به اجرا گذاشته شد. این سه سد بر رسوبات آبرفتی عمیق و سست قرار داشتند که باعث نشست های نامتقارن در بدنه سد گردید.مخلوط آسفالتی با ۱۰ تا۱۲ درصد قیر به داخل قالب هایی به ارتفاع یک متر که بر روی لایه نفوذ ناپذیر قبلی قرار داده شده بودند، ریخته می شد و وقتی دمای آسفالت به ۴۵ درجه می رسید، قالب ها برداشته شده و خاکریزی نواحی انتقالی و فیلترها انجام می گردید. علت استفاده از این تکنیک به جای مخلوط آسفالتی با قیر کمتر آب و هوای سرد منطقه و نیاز به تغییر شکل پذیری زیاد هسته در اینگونه مناطق بود، در ضمن این تکنیک به وسایل ریختن و تراکم خاصی احتیاج نداشت.

ویژگی های بتن آسفالتی از دیدگاه سد سازی

خصوصیات و ویژگی های ذیل کاربرد بتن آسفالتی را بعنوان عضو آب بند در سد های خاکی و سنگریزه ای مورد توجه قرار داده است:

۱. نفوذپذبری کم ۲. مقاومت کافی در مقابل نیروهای وارده

۳. انعطاف پذیری کافی جهت همآهنگی با تغییرشکل خاکریز بدون ترک خوردگی ۴. مقاومت در برابر فرسایش ناشی از تراوش آب ۵. اتصال مناسب بین لایه بتن آسفالتی و مصالح خاکریز

-Dense Asphaltic Concrete Core 3 -Cyclopean Bituminous Core 4 -Flowable Asphaltic Concrete Core 5

۱۰۹۸

۶. حساسیت کم به تغییرات آب و هوا( ظرفیت گرمایی بالای بتن آسفالتی امکان اجرای آنرا در شرایط بد آب و هوایی نیز فراهم می سازد و بدین ترتیب زمان بیشتری برای اجای پروژه در دسترس خواهد بود)

۷. اجرا شدن به صورت عمودی ، مایل و حتی شکسته ۸. عدم ترک خوردگی عمیق در هنگام نشست نامتقارن ۹. عملکرد مناسب در برابر ارتعاش و زلزله .۱۰ امکان خود ترمیمی در هنگام تراوش .۱۱امکان آبگیری قبل از اتمام ساخت سد .۱۲ مقاومت کشی خوب

.۱۳ امکان ساخت هسته های نازک(که مصرف مصالح را کاهش می دهد واز لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است) .۱۴ توانایی خود ترمیمی۶ به علت خواص ویسکوالاستوپلاستیک(به طوری که ترک های ایجاد شده در

هسته در اثر خزش تدریجی آسفالت و انتقال مصالح ریز به داخل ترک ها ترمیم می شود. .۱۵ حفظ مقاومت در برابر پیری۷ یا حفظ مشخصات در طول زمان

کنترل های لازم جهت تعیین خواص آزمایشگاهی آسفالت -۱انعطاف پذیری مخلوط آسفالتی

انعطاف پذیری مخلوط آسفالت به نرمی قیر وابسته است.هسته و پوشش های بتن آسفالتی باید طوری طرح شوند که تحت تاثیر تغییر شکل هایی که در طول عمر سد اتفاق می افتد نفوذ ناپذیری خود را حفظ کنند.در شکل نحوه آزمایش انعطاف پذیری نشان داده شده است. نمونه مطابق شکل در دستگاه قرار داده شده و فشار هیدرولیکی به تدریج از بالا اعمال می شود تا حدی که در وسط نمونه ۵۰ میلیمتر تغییر شکل ایجاد شود.در این حالت نمونه نباید دچار ترک و یا تراوش شود.

-۲آزمایش سه محوری

مهندسین در ارتباط با روسازی راه ها همواره به عملکرد آسفالت در برابر بار های بزرگ ، متناوب ، متمرکز و کوتاه مدت در دماهای مختلف کاری توجه داشته اند. آزمایش سه محوری که در مکانیک خاک جهت تعیین مقاومت خاک به کار می رود از حدود ۵۰ سال پیش یعنی از زمانی که آسفالت برای کاربرد در سازه های هیدرولیکی مورد توجه قرار گرفت. برای تعیین مقاومت نمونه های آسفالتی نیز استفاده می شود. چسبندگی، اصطکاک داخلی و رابطه زمان- دما برای تغییر شکل نمونه، خصوصیاتی از مخلوط هستند که در تعیین مقاومت برشی ان در طول عمر سازه سهم دارند.این موارد از آزمایش سه محوری بدست می ایند.آزمایش های مذکور برای دماهای مختلف انجام می شود. نحوه آزمایش مطابق شکل زیر همانند آزمایش سه محوری در مکانیک خاک است.

-Self healing 6 -Aging 7

۱۰۹۹

-۳مقاومت کششی بتن آسفالتی

مقاومت کششی نمونه های آسفالتی با افزایش زمان بارگذاری کاهش می یابد،همچنین افزایش دما نیز مقاومت کششی نمونه ها را کاهش می دهد.این روابط در شکل زیر نشان داده شده است.

مقاومت کششی مخلوط آسفالتی در حدود %۱۰ مقاومت فشاری ان می باشد و تقریبا به صورت نمودار شکل زیر تغییر می کند . جهت بدست آوردن مقاومت کششی نمونه ها از آزمایش قطری یا آزمایش مقاومت کششی برزیلی استفاده می شود.

۱۱۰۰

نمونه استوانه ای به پهلو در دستگاه مقاومت فشاری قرار داده می شود بارگذاری در راستای طول نمونه تا زمان شکست آن ادامه می یابد. اگر بار فشاری در حین شکست P باشد ، مقاومت کششی نمونه(( T به این صورت محاسبه می شود:

T 2PDL

که در آن:

= T تنش کششی برحسب پوند بر اینچ مربع =P نیروی فشاری بر حسب پوند

=D قطر نمونه بر حسب اینچ
=L طول نمونه بر حسب اینچ

-۴ آزمایش نفوذ پذیری

مشخصات آزمایش نفوذ پذیری مخلوط های قیری در آزمایشگاه و در محل، توسط استاندارد ASTM D3637 توضیح داده شده است. در طراحی هسته یا رویه آسفالتی مهندسین باید نسبت به مسئله نفوذ پذیری بسیار حساس باشند تا بتوانند میزان تراوش از تمامی قسمت های سد را محاسبه و کنترل کنند.

برای انجام آزمایش و محاسبه نفوذ پذیری مخلوط بتن آسفالتی به ترتیب زیر عمل می شود:
۱- نمونه ساخته شده و متراکم شده داخل قالب گذاشته می شود. A سطح مقطع و L ارتفاع نمونه
قبلا اندازه گیری می شوند.
۲- فاصله بین نمونه و دیواره های قالب با قیر داغ و روان اندود می شود.
۳- در طول آزمایش حجم آبی که تحت هد H از نمونه در زمان t تراوش می کند اندازه گیری شده و
آنگاه پارامتر های i و Q از روابط زیر محاسبه میشوند.