بررسی کاربرد ژئوممبران و بتن آسفالتی برای پوشش مخازن بزرگ آب

با عدم رعایت ملاحظات اجرایی درساخت مخازن آبی (سدها و دریاچه های مصنوعی) و آب بندی آنها گاهی اوقات بر اثر نشست های نامنتقارن و عوامل محیطی امکان ایجاد ترک خوردگی و نشت وجود دارد.

از مهمترین مشکلات این مخازن بزرگ، میتوان به تلفات ناشی از نشت آب از کف و دیوارهای مخازن اشاره نمود.

بنابراین قبل از انجام چنین پروژه هایی، ضمن بررسی و مطالعات کامل درخصوص شرایط محیطی منطقه و خاک بستر، بایستی روش های مختلف آب بندی را با شرایط موجود بررسی نموده و بهترین شیوه را برگزید.

نشت از تمام سدها به عنوان پدیدهای اجتناب ناپذیر تلقی می گردد، مهمترین مساله ای که در ارتباط بانشت مطرح می باشد. این است که نشت در طول 50 تا 100 سال بعد، خطرات قابل پیش بینی برای ایمنی سد بوجود نیاورد و شدت جریان نشت درحد قابل قبول می باشد.

بر این اساس تحقیقات زیادی بر روی انواع مختلف پوشش های آببند که هم از لحاظ فنی و هم از لحاظ ، اقتصادی جواب گوی اینگونه پروژه ها باشد انجام شده است، که به اختصار برخی از این تحقیقات اشاره میگردد

در خصوص هسته های رسی در سدها نکات اصلی مثل دانه بندی مصالح رسی،کرت بندی و اجرای دقیق و مناسب، بایستی بیشتر مورد توجه قرار گیرد تا از نشت آب از هسته جلوگیری به عمل آید. یا اینکه از مصالح دیگری به جای مصالح رسی در هسته استفاده شود.

از جمله این مصالح، استفاده از مصالح آسفالتی در هسته می باشد که بدلیل فراوانی قیر و همچنین مزایای زیاد بتن آسفالتی از جمله انعطاف پذیری، حساسیت کم به شرایط جوی و شاخص نفوذپذیری کم و پایداری بیشتر نسبت به سد های با هسته رسی، می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

جهت تحلیل تنش-کرنش سد سنگریزه ای جهت شبیه سازی و تحلیل به روش المان محدود استفاده می شود.

به صورتی که در ابتدا مدل سازی sixalp میجران با هسته بتن آسفالتی از نرم افزار انجام میدهند. سپس مرحله آبگیری را با توجه به اینکه اگر آبگیری قبل از پایان مرحله sixalp ساخت بدنه سد را در چند لایه توسط نرم افزار ساخت صورت گیرد تغییر مکان های بدنه کمی بیشتر از حالتی خواهد بود که پس از پایان ساخت سد آبگیری انجام شود، که نتایج حاصله نشان داد.

اقتصادی جواب گوی این گونه پروژه ها باشد انجام شده است، که به اختصار برخی از این تحقیقات اشاره میگردد، در خصوص هسته های رسی در سدها نکات اصلی مثل دانه بندی مصالح رسی،کرت بندی و اجرای دقیق و مناسب، بایستی بیشتر مورد توجه قرار گیرد.

تا از نشت آب از هسته جلوگیری بعمل آید. یا اینکه از مصالح دیگری به جای مصالح رسی در هسته استفاده شود.

مصالح ژئوممبران

از جمله این مصالح، استفاده از مصالح آسفالتی در هسته می باشد که بدلیل فراوانی قیر و همچنین مزایای زیاد بتن آسفالتی از جمله انعطاف پذیری، حساسیت کم به شرایط جوی و شاخص نفوذپذیری کم و پایداری بیشتر نسبت به سد های با هسته رسی، می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

جهت تحلیل تنش-کرنش سد سنگریزه ای جهت شبیه سازی و تحلیل به روش المان محدود استفاده میشود.

به صورتی که در ابتدا مدل سازی میجران با هسته بتن آسفالتی از نرم افزار sixalp انجام می دهند. سپس مرحله آبگیری را با توجه به اینکه اگر آبگیری قبل از پایان مرحله ساخت بدنه سد را در چند لایه توسط نرم افزار sixalp ساخت صورت گیرد.

تغییر مکان های بدنه کمی بیشتر از حالتی خواهد بود که پس از پایان ساخت سد آبگیری انجام شود،که نتایج حاصله نشان داد.

بیشترین جابجایی های افقی پایین دست، در ناحیه فیلتر بوده و تا بالا دست ادامه می یابد، جابجایی های قائم بالادست بیشتر از پایین دست سد می باشد.

بیشترین نشست بدنه در نزدیکی تراز نرمال آب و در قسمت فیلتر بوده که نزدیک 10 سانتیمتر می باشد.

منحنی های جابجایی افقی و قائم نشانگر این است که بیشترین تغییر شکل چند متر پایین تر از تاج سد به ویژه در بالادست رخ می دهد و حد فاصل بالاترین قسمت هسته و تاج سد جابجایی افقی و قائم روند کاهشی از خود نشان می دهند.

در بررسی مقدار نشت آب از دو استخر پوشیده شده با ژئوممبران که از لحاظ هندسی و هیدرولیکی

نشان داد که اگر چه ( Ponding test   ) کاملاً با هم برابر بودند و تنها تفاوت بین آنها سیستم ورودی و خروجی آب بود توسط آزمون حوضچه ای آزمون نشت نمی تواند محل نشت را مشخص نماید اما بخوبی میتواند از کیفیت اجرای ژئوممبران و میزان دقت در اتصالات آن یک ارزیابی کلی ارائه پوشیده شده باشد.

با ارزیابی نشت از کانال ها و مخازن آبی که با مصالح مختلفی پوشش داده شده بودند مشخص گردید که با مطالعه و اجرای دقیق نوع پوشش آببند مصرفی در هر سازه آبی، می توان پروژه را جهت دست یابی به اهداف خود از لحاظ فنی و اقتصادی بهینه نمود.

از آنجایی که هیچ مصالحی نفوذ ناپذیر نیست، ارزیابی نفوذناپذیری نسبی ژئوممبران یک موضوع قابل بحث می باشد.

در این آزمایش همانند آزمایش مرسوم در ژئوتکنیک انجام آزمایش صحرایی بخاطر نیاز به هد بالای آب و زمان زیاد قابل استفاده برای ژئوممبران ممکن نمی باشد، به همین خاطر از گزینه دیگری همچون بخار استفاده می شود.

ژئوممبران / ژئوممبران / ژئوممبران / ژئوممبران / ژئوممبران