خانه / آبخیزداری وهیدرولوژی / انواع مصالح خرده سنگی در سد سازی
انواع مصالح خرده سنگی در سد سازی

انواع مصالح خرده سنگی در سد سازی

نگاه اجمالی

کاربردهای مختلف مصالح خرده سنگی را می‌توان به سه گروه عمده تقسیم کرد که شامل مصالح غیرقابل نفوذ ، که بیشتر برای آب بندی مخازن و کانالها مصرف می‌شوند، مصالح نفوذپذیر که به صورت شن و ماسه در بتن ، فیلترها ، زهکش‌ها ، در راهسازی و ندرتا به عنوان عاملی برای جلوگیری از فرسایش مصرف می‌شوند و مصالح مقاوم در برابر فرسایش یا سنگریزها ، که بیشتر به صورت قطعات سنگ و معمولا برای جلوگیری و کاستن قدرت تخریب آبهای جاری یا عمل امواج مصرف می‌شوند.

مصالح نفوذ ناپذیر

مصرف عمده مصالح خرده سنگی نفوذ ناپذیر بیشتر در بستر کانالها و مخزن سدها و آبگیرهایی است که به روی پی‌های نفوذ پذیر قرار گرفته‌اند. علاوه بر آن ، اینگونه مصالح جهت آب بندی در هسته سدهای خاکی و جاهای دیگر مصرف می‌شوند. ویژگی اصلی این نوع مصالح این است که باید در مقایسه با خاکهای سازنده محل پی‌ها نفوذ ناپذیر تر باشند. باید توجه داشت که خاکهای رسی که دارای خاصیت خمیرسانی زیادی هستند، اگر چه غیر قابل نفوذ هستند، ولی برای مقاصد فوق کمتر مفید واقع می‌شوند. 

کاربرد خاکهای رسی

کانالها

در کانالها و مسیرهای گذر آب ، لایه نفوذ ناپذیر از یک طرف برای جلوگیری از اتلاف آب از کانال و از طرف دیگر برای جلوگیری از خیس و اشباع شدن و در نتیجه غیر قابل مصرف شدن زمینهای اطراف کانال بکار گرفته می‌شود. گر چه به ظاهر در اینگونه موارد به مصالحی کاملا غیر قابل نفوذ احتیاج داریم، ولی آنچه که در عمل مصرف می‌شود، لایه‌ای از مصالح دارای نفوذ پذیری متوسط است. این لایه‌ها را می‌توان با کاهش سرعت جریان آب در روی آنها ، با قرار دادن یک پوشش محافظ خرده سنگی ، در مقابل عمل فرسایش آب محافظت نمود.

دیواره مخزن

در مخزن سدها به ندرت می‌توان با تعبیه لایه پوششی ، نشت آب را به مقدار قابل ملاحظه‌ای کاهش داد. ولی با این حال می‌توان با این عمل گرادیان نشت را به حدی کاهش داد که از عمل خروج ذرات ریز از میان ذرات درشت (پدیده رگاب) جلوگیری به عمل آید. مصالحی که با هدف فوق در سد سازی بکار گرفته می‌شوند، لازم نیست کاملا غیر قابل نفوذ باشند، بلکه کافی است که نفوذ پذیری آنها کمتر از نفوذ پذیری مصالح سازنده پی باشد. در مخزن سدها به علت سکون آب ، مقاومت مصالح در برابر حرکت آب مسئله ساز بوده در نتیجه نیازی به مخلوط نمودن ذرات درشت با مصالح لایه نفوذ ناپذیر نداریم.

هسته سدهای خاکی

مصالح نفوذ ناپذیری که برای هسته سدهای خاکی مصرف می‌شوند، عمدتا از جنس رس یا مخلوطی از رس و لای است. در نقاطی که معدن مناسبی برای استخراج اینگونه مصالح در نزدیکی سد وجود ندارد، می‌توان از مصالح رسی و لای موجود در دشت سیلابی رودخانه استفاده کرد. به عنوان مثال ، مصالح نفوذ ناپذیر مورد نیاز برای سد خاکی درودزن ، در نزدیکی شیراز ، از بستر رودخانه کر و در محدوده مخزن برداشت شده است.

مصالح نفوذ پذیر

مصالح خرده سنگی نفوذ پذیر در واقع مصالحی است که ما آن را تحت عنوان کلی شن و ماسه ساختمانیمی‌شناسیم. همانگونه که می‌دانیم موارد اصلی مصرف شن و ماسه شامل بتن ، فیلترها و زهکشها (مخصوصا در ارتباط با ساختمانهای بتنی) ، به صورت لایه یا لایه‌هایی در زیر سنگریزهای سطحی سدهای خاکی ، به عنوان لایه یا بخش زهکش در پاشنه پائین دست سدهای خاکی ، به عنوان عامل حد واسط برای جلوگیری از رگاب (خروج ذرات ریز از میان ذرات درشت) ، در جاهایی که گرادیان نشت آب زیاد است و بالاخره بکار گیری آنها در راهسازی وتهیه آسفالت است.

مصالح خرده سنگی بتن

بتن یکی از پر مصرف ترین مصالح ساختمانی در سدها است. عملیات اکتشافی اینگونه مصالح خرده سنگی باید از دقت زیادی برخوردار باشد. از این رو از پی جوئیهای مربوط به مصالح بتن می‌توان برای مقاصد دیگر استفاده کرد. ولی عملیات اکتشافی که برای دستیابی به مصالح خرده سنگی دیگر انجام می‌شود. معمولا از دقت کافی برخوردار نیست و این مصالح اغلب نمی‌توانند به عنوان مصالحی مناسب برای بتن مفید واقع شوند.

صافیها و زهکشها

هدف اصلی از بکار گیری اینگونه مصالح ، جلوگیری از فشار برخاست هیدرولیکی است. از این رو اینگونه مصالح باید آب را به سهولت زهکشی نموده و بطور همزمان ، بارهای نسبتا زیادی را ، بدون اینکه مصالح ، صافی (فیلتر) یا پی ، حرکت کنند، تحمل نمایند. در اغلب موارد در این کاربرد خاص ، یک لایه منفرد مصالح کافی نیست و باید از دو لایه استفاده کرد. گر چه مقدار مصالح مورد نیاز برای فیلترها و زهکشها معمولا کم است ولی در مقابل ، اینگونه مصالح باید از کیفیت بالایی برخوردار باشند.

لایه‌های زیر سنگریز

مهمترین مشخصه لایه شن و ماسه‌ای زیر سنگریزها ، درشتی اندازه آنها است. از این رو اینگونه مواد اغلب سنگ شکسته حاصل از معدنکاری و حفاری‌های معادن روباز تامین می‌شوند. البته اگر بتوان نقشه‌ای طبیعی از شن درشت را در فاصله‌ای مناسب از محل مصرف پیدا کرد، آن را نیز می‌توان بکار گرفت. باید توجه داشت که مقدار مصالحی که در این کاربرد نیاز داریم اغلب زیاد است و در صورتی که دانه بندی مصالح طبیعی ، مناسب نباشد دانه آرایی مجدد آنها مخارج زیادی را به دنبال خواهد داشت.

زهکش پاشنه پایاب سدهای خاکی

مصالحی که برای زهکشی در زیر پاشنه پائین دست سدهای خاکی بکار می‌روند باید تا حدی نفوذ پذیر تر از خاک پی باشند. اندازه دانه‌ها در اینجا اهمیت چندانی ندارد و مصالح ممکن است دارای مقادیر زیادی ذرات درشت تا ماسه ریز باشند. البته مصالحی که مقدار قابل ملاحظه‌ای لای و رس داشته باشند، مناسب نیستند. در این کاربرد ، حجم مصالح بکار گرفته شده در کیفیت آنها ارجحیت دارد. از این رو اگر مصالح به مقدار کافی در نزدیکی محل مصرف پیدا شود، جستجو برای پیدا کردن مصالح مرغوبتر ، به نقاط دورتر از کارگاه یا محل سد گسترش نمی‌یابد.

مصالح مقاوم در برابر فرسایش

در بسیاری از موارد ، از مصالح خرده سنگی برای محافظت سطح سازه یا سطح زمین در برابر عمل فرسایشی آبهای سطحی استفاده می‌شود. این مصالح معمولا به صورت لایه‌ای در سطح خارجی دامنه سراب و پایاب سدهای خاکی ، دیواره مخازن و سطح حوضچه آرامش سدها بکار گرفته می‌شوند.

سنگریز دامنه سراب سدهای خاکی

به منظور محافظت سطح خاکریزها ، یا بخشهای خاکبرداری شده ، از عمل فرسایش آب از لایه سنگریز استفاده می‌شود. فرسایش توسط آب ممکن است به صورتهای گوناگون ، از جمله عمل تخریبی آبهای جاری ، مخصوصا جریانهای غیر خطی و آشفته ، عمل تخریبی امواج در سواحل ، یا بر اثر عمل فرسایشی بارانها و رگبارهای شدید باشد.

حوضچه‌های آرامش

در بخشهایی از مسیر کانالها یا در محل تصفیه آب از سر ریز یا دریچه سدها ، که سرعت آب و در نتیجه قدرت تخریب آن زیاد است، معمولا حوضچه‌های نسبتا عمیقی در مسیر جریان آب ساخته می‌شود که نقش سرعت گیر را بازی می‌کنند. بستر این حوضچه‌های سرعت گیر و آرام کننده معمولا با لایه‌ای از سنگریز پوشانده می‌شود.

سطح کانالها

از سنگریز ، برای محافظت زمین در مقابل عمل فرسایشی آب در کانالها و مسیرهای گذر آب نیز استفاده می‌شود. این نوع سنگریز بیشتر در شیبهای تند مسیر و محل پیچهای شدید کانال ، در مجاورت پایه پلها و دیگر سازه‌های بتنی ، که زمین اطراف آن در معرض عمل فرسایشی آبهای جاری است، تعبیه می‌شود.

لایه محافظ باران

برای محافظت سطح زمین از عمل فرسایشی باران ، از همه نوع ذرات و قطعات سنگی ، که در مجاورت آب خرد نمی‌شوند، می‌توان استفاده کرد. تنها محدودیتی که در این مورد وجود دارد استفاده از شیلها و لای سنگها (سنگهای سیلتی) است. اندازه ذرات در این کاربرد خاص از اولویت برخوردار نیست. با وجود این ، مصالحی که به این منظور بکار می‌روند نباید از شن ریزتر باشند.

موج شکن

موج شکنها ، همانگونه که از نامشان پیداست، دیوارهایی هستند که برای محافظت اسکله‌ها ، تاسیسات بندری یا بخشهایی از سواحل ، در مقابل عمل تخریبی امواج دریا ، احداث می‌شوند. بیشتر موج شکنها با ریختن و انباشتن قطعات سنگ در محل مورد نظر بوجود می‌آیند. این ساختمانها معمولا نیمرخی مثلثی یا ذوزنقه‌ای دارند. در بیشتر موارد یک موج شکن از یک هسته داخلی ، متشکل از مصالح با مرغوبیت کمتر و ریز دانه تر و یک بخش خارجی ، متشکل از مصالح درشت و مرغوب ساخته شده است.

منبع:  daneshmand.roshd.ir

درباره سید امین خسروی

من سید امین خسروی دانش آموخته مهندسی آبخیزداری از دانشگاه ارومیه هستم و این تارنما رو جهت فراهم آوردن مرجعی برای دانشجویان رشته های منابع طبیعی و محیط زیست و کشاورزی با تاکید بر رشته های مرتع و آبخیزداری و جنگلداری برپاکردم. خوشحال میشم با ارائه نظراتتون و لینک ادرس ما در وبلاگ وسایتتون و ارسال پاورپوینت و تحقیقات کلاسیتون به ایمیل ما ،مارو در هر چه بهتر شدن سایت یاری کنید. ادرس ایمیل سایت: aminkhosravi1471@gmail.com

پاسخ بدهید

ایمیلتان منتشر نمیشودفیلدهای الزامی علامت دار شده اند *

*

کد امنیتی مقابل را وارد نمایید * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.

رفتن به بالا