تکنولوژی اجراء در سد خاکی با هسته رسی

مقدمه :
پس از انتخاب پيمانكار و دريافت اطلاعات كاملي از پروژه اولين گام، تحويل زمين با حضور نمايندگان كارفرما ، نظارت مقيم و پيمانكار مي باشد كه بين آنها صورتجلسه مي‌شود . پس از آن پيمانكار برنامه زمانبندي خود را با توجه به شرايط پروژه وامكانات خود به دستگاه نظارت ارائه مي دهد .

در قدم اول پيمانكار بايد به بررسي وشروع عمليات اجرايي راههاي دسترسي اقدام نمايد. روش كار به اين طريق است كه نقشه‌هاي جزئيات را پيمانكار براساس نقشه‌هاي اصلي مشاور و برداشتهاي نقشه‌برداري تهيه و به دستگاه نظارت جهت تاييد ارسال مي شود. احداث راههاي دسترسي بايد به نحوي باشد كه محل جاده‌ها در طول اجراي كل پروژه تغيير نكند چون دوباره كاري است و هزينه اضافي را موجب مي شود حتي الامكان بهتر است جاده‌ها يكطرفه باشند تا به اين وسيله تصادفات كمتر شود.
بلدوزر ، لودر ، گريدر ، غلطك و تراك ميكسر از معمول ترين ماشين آلات راهسازي هستند كه بكارگيري مي شوند. با توجه به شرايط پروژه ، توپوگرافي و جنس زمين در صورت نياز بايد از ماشين آلات ديگري مانند بيل مكانيكي ، Jack hammer يا پيكور ، دريل واگن وغيره استفاده كرد .

در طول اجراي پروژه اگر پيمانكار هنگام اجرا به مواردي برخورد نمايد كه در نقشه‌ها ديده نشده باشد، موارد را به اطلاع دستگاه نظارت مقيم رسانده و درخصوص نحوه اجراي هماهنگي لازم صورت مي‌گيرد و با نظارت صورتجلسه مي‌شود .
نحوه پرداخت هزينه پروژه به اين صورت است كه پيمانكار صورت وضعيت ماهانه را تنظيم وبه دستگاه نظارت تحويل مي دهد و دستگاه نظارت پس از بررسي اعلام نظر مي نمايد. پيمانكار نيز نظرات خود را به همراه مدارك مستند مانند صورتجلسات، برداشتهاي نقشه‌برداري وغيره ارائه نموده نتيجه به كارفرماي طرح ارائه مي شود .
تجهيز كارگاه :

در پروژه‌هاي بزرگ تجهيز كارگاه، خود پروژه‌اي محسوب مي شود. در مرحله تجهيز كارگاه از اولين كارها احداث كانكس‌هاي موقت است. احداث اتاقك نگهباني وفنس كشي دور محوطه پيمانكار نيز در ابتدا انجام مي شود .
فضاهاي كه در مرحله تجهيز كارگاه براساس نقشه‌هاي مشاور بايد احداث گردند طبق روال ابتدا ريز شده و در نقشه‌هاي جزئيات به تاييد نظارت مي رسد و سپس اجراي آنها شروع مي‌شود . فضاهاي معمول تجهيز كارگاه در يك پروژه سدسازي عبارتند از :
– كانكس‌هاي اداري شامل دفاتر رياست كارگاه، رياست دستگاه نظارت، دفتر فني نظارت، دفتر فني پيمانكار ، اتاق جلسات، سالن اجتماعات، نمازخانه ، سرويسهاي بهداشتي ، دفاتر امور اداري ، امور مالي ، امور پشتيباني، دبيرخانه ، مخابرات و …

– كانكس‌هاي كمپ مسكوني شامل خوابگاه مديران ومهندسان ، خوابگاه كارمندي و كارگري ، انبار كمپ ، آشپزخانه و كلوپ (سالن تلويزيون)
– كانكس‌هاي ساختمانها و تاسيسات اجرايي شامل : رختكن و اتاق استراحت مهندسين وكارگران ـ انبارها ـ آزمايشگاه ـ تعميرگاه ماشين آلات ـ كارواش ـ بچينگ وتاسيسات وابسته مانند كولينگ و يخ‌سازها ـ كانكس‌هاي واحد برق ، تراشكاري، كارگاه چوب، كارگاه فلز ، سوله آرماتوربندي، انبار ناريه واتاق پرسنل آتشباري، پمپ بنزين، اتاقهاي پرسنل ماسه شويي و سنگ شكن وپست برق، باسكول ، سيلوي سيمان و انبار آن، كمپرسورخانه، سايبان ديزل ژنراتور، منبع آب ، منبع سوخت، ساختمان بهداري، ايمني وآتش نشاني، تيرهاي چراغ برق، سپتيك‌ها وغيره .

محل هر يك از آيتمهاي فوق كه در پلان جانمايي كارگاه مشخص مي شوند بايد به نحوي باشند كه در مسير جاده يا محل احداث سازه‌هاي وابسته قرار نگيرند .
عمليات اجرايي سد:
با توجه به اسناد ارزيابي آيتمهاي اجرايي یک سد عبارتند از : حفاري پي و تكيه گاه سد وتحكيمات ، احداث ديوار آب بند و پرده آب بند، حفاري سرريز و آبگير ، خاكريزي بدنه سد ونصب ابزار دقيق، بتن ريزي سرريز و آبگير كه در ذيل روش اجراي آنها خواهد آمد .

حفاري پي سد وتكيه‌گاههاي جناحين :
كلا” عمليات خاكي مانند خاكبردراي وحفاري وابستگي زيادي به ماشين آلات دارد. بلدوزر ، لودر ، كمپرسي، بيل مكانيكي، بيل شاول، داپتراك، دريل واگن ، جك هَمِر، از انواع ماشين آلات كاربردي در عمليات خاكي هستند .

يكي از مسائلي كه در اجراي پروژه‌ها باحجم خاكبرداري زياد مطرح است تعيين محل دپوي خاكهاي حاصل از حفاري وخاكبرداري است كه بايد قبل از شروع عمليات با هماهنگي دستگاه نظارت، محل دپو مشخص گردد .
الف ـ‌ خاكبرداري پي :

حفاري وخاكبرداري پي تا جايي ادامه پيدا مي كند كه به لايه نفوذ ناپذير مانند سنگ برسيم. با توجه به اينكه در پروژه‌هاي سدسازي معمولا” سطح آبهاي زيرزميني بالا مي‌باشد اگر در حين خاكبرداري به آب رسيديم با تعريف ايستگاههاي پمپاژ و اجراي زهكش‌ها و سپس لجن برداري توسط بيل مكانيكي يا بلدوزر با تلاقي عمليات حفاري را ادامه مي دهيم. اگر در كار لجن برداري با مشكل مواجه شديم مي توان اندكي خاك خشك به لجن اضافه كرد و سپس آنرا با لجن ميكس كرد و بعد اقدام به بارگيري وحمل نمود .
در حفاري پي سنگهاي سست بايد برداشته شود كه بسته به حجم سنگ مي توان از جك همر يا دريل واگن و انفجار نسبت به برداشتن سنگ اقدام كرد .
ب ـ حفاري تكيه‌گاه :

خاكبرداري وحفاري تكيه‌گاه نيز معمولا” تا رسيدن به جنس مناسب مصالح ادامه پيدا مي‌كند. در احداث سدها خاكبرداري تكيه‌گاه با شيب مناسب ومطابق طرح از مسائل مهم به شمار مي رود .
در زمينهاي خاكي عمليات خاكبرداري با بلدوزر و با هدايت مباشر عمليات خاكي براساس سرشيبهاي پياده شده توسط نقشه‌بردار انجام مي‌شود تا شيب مناسب در خاكبرداري حاصل آيد .
در زمينهاي خاكي با حجم سنگي پايين وحفاري با جك همر بايد همر دستگاه در زاويه مناسب قرار داشته باشد و در زمينهاي سنگي كه حجم سنگ بالا است و نياز به انفجار دارد چالهاي حفر شده توسط دريل واگنها بايد زاويه مطلوب را داشته باشد .

در خاكبرداري همواره بايد توجه داشته باشم كه مسيرهاي دسترسي را قطع نكنيم. همچنين بايد مراقب بود تا با كسر حفاري مواجه نشويم چرا ممكن است بعدا” اصلاح كم حفاري‌ها به دليل عدم وجود دسترسي غيرممكن گردد و عمليات اجرا نظم خود را از دست بدهد .

در جاهايي كه حفاري وخاكبرداري بيشتر به علت محدوديتهاي توپوگرافي مقدور نباشد يا هزينه بيشتري را موجب شود يا به هر دليل ديگري نخواهيم حفاري ادامه پيدا كند با توجه به جنس ونوع مصالح ترانشه بايد آنرا تحكيم كرد. تحكيمات با توجه به نوع پروژه، جنس مصالح و زمين، موقعيت سنگها و واريزه‌ها انواع مختلفي دارد :
استفاده از بتن پاشي در يك يا دو لايه يا بيشتر ، بستن مش در لايه‌هاي شاتكريت (بتن پاشي) توسط سيم انتظار استفاده از راك بولتها وانكرها و تزريق تحكيمي دوغاب سيمان (در صورت نياز جهت مهار قطعات سنگي ترانشه) استفاده از ديوار حائل بتني يا سنگي وغيره .

در پروژه‌هاي سدسازي براي اينكه جلوي آبهاي نشتي از زير بدنه سد را بگيرند بايد پي سد را در برابر آب درحد قابل قبول نفوذ ناپذير نمايند. اين كار معمولا” بوسيله تزريق دوغاب سيمان به لايه‌هاي زير پي سد در زيرهسته رسي انجام مي شد كه به احداث پرده آب بند يا پرده تزريق معروف مي باشد.
در سد خاكي با هسته رسي و ديوار آب بندي، اگر منظور احداث ديوار آب ‌بند به منظور آب بندي پي سد باشد مي توان از مطلب زير استفاده كرد .
احداث ديوار آب بند در پي سد :

اگر به دليل سست بودن و تخلخل زياد لايه‌هاي ريزپي از نظر زمين شناسي، روش پرده تزريق كارايي لازم را نداشته باشد ذيل عمل خواهیم کرد :
ابتدا مقدمات كار يعني احداث حوضچه گل، ديوارهاي راهنما و سكوي حفاري مي بايست انجام شود.
احداث حوضچه ها : ابتدا حوضچه‌هاي گل تازه، گل كاركرده، آب تازه و ايستگاه پمپاژ ساخته مي شوند . ابعاد حوضچه‌هاي گل براساس عمق پانل ومشخصات خاك بستر تعيين مي‌گردد. باتكميل حوضچه‌ها كار نصب لوله وپمپ انجام مي شود .

ساخت ديوارهاي راهنما : به منظور هدايت وكنترل كاتر دستگاه حفاري ، ديوارهاي زوج راهنمابا بتن ساخته مي شوند .
براي سكوي حفاري نيز يك پلتفرم يا محل صافي را خاكبرداري يا خاكريزي كرده با غلطك مي كوبند تا دستگاه حفار در آنجا قرار گيرد .
حفاري پانلهايي به عمق حداكثر ۸۷ متر وعرض حدود ۸/۰ متر وطول ۴/۲ متر توسط دستگاه هيدرو فرز انجام مي‌شود . پانلها بصورت اوليه وثانويه حفاي مي شوند به اين طريق كه بين پانلهاي اوليه حفاري شده، پانلهاي ثانويه حفاري مي‌شوند تا يكپارچگي ديوار آب بند تامين گردد يعني به صورت يك در ميان اوليه وثانويه حفر مي شوند . در هنگام حفاري، مصالح حاصل از حفاري بهمراه گل حفاري به واحد تصفيه گل هدايت شده و پس از جدايش مصالح از گل حفاري، دوباره گل حفاري به داخل پانل هدايت مي‌شود. گل حفاري در اصل كار تامين پايداري ترانشه حفاري شده را انجام مي دهد .

در حين حفاري مشخصات گل دائما توسط آزمايشگاه كنترل مي‌گردد. با اتمام عمليات حفاري عمليات بتن ريزي توسط لوله ترمي آغاز مي‌شود. بتن ريزي در شرايطي صورت ميگيرد كه پانل از گل حفاري پر است. براساس مشخصات طرح پانلها براساس بتن پلاستيك (بتن بنتونيت‌دار) يا بتن سازه‌اي پر مي‌شوند . بتن پلاستيك از مقاومت فشاري كم ولي مدول ارتجاعي و نفوذناپذيريي بالايي برخوردار است .
در پروژه‌هايي كه از ديوار باربري بالايي انتظار مي‌رود قبل از بتن ريزي ابتدا قفسه آرماتور نصب مي شود در غیر این صورت در ديوار آرماتور به كار نمي رود.
اجراي پرده آب بند يا پرده تزريق :

۱- در اكثر پروژه‌هاي سد سازي ابتدا چالهاي اكتشافي حفاري مي شود وپس از كرگري و بررسي جنس لايه‌هاي زمين اقدام به تصميم گيري درخصوص احداث پرده تزريق مي‌شود.
۲- تزريق يكي از رشته‌هاي تخصصي ژئوتكنيك محسوب مي شود .
۳- تعيين جزئيات روش اجرايي معمولا” از ابتكار پيمانكار نشأت مي گيرد .
۴- پيمانكار لازم است در طي آزمايشهايي دوغابهاي مختلف را مورد بررسي قرار دهد.
۵- طبيعت پنهان كارهاي تزريق اقتضاء مي كند كه پيمانكار از كارهاي انجام شده در هر مرحله نتيجه گيري وارزيابي داشته باشد و با هماهنگي نظارت كارهاي بعدي را با نتايج بدست آمده برنامه ريزي كند.

۶- براي اجراي پرده تزريق ابتدا مقدمات آنرا فراهم مي كننداین مقدمات شامل موارد زیر میباشد:
آماده سازي سكوي تزريق ـ تجهيزات آزمايشگاه صحرايي جهت انجام آزمايشات دوغاب سيمان ـ تهيه دبي سنج و فشارسنج ثابت جهت بالا بردن دقت آزمايش لوژن (نفوذپذيري آب و ترزيق دوغاب سيمان)، خريد سیمان با استعلام از كارخانه‌هاي سازنده بصورت بسته بندي شده.
پس از فراهم آوردن مقدمات ابتدا شروع به حفاري گمانه‌هاي تزريق مي نمايند. براي جلوگيري از ريزش ديواره گمانه‌ها روشهاي مختلفي وجود دارد كه بستگي به شرايط پروژه و قطر گمانه وجنس زمين دارد. يكي از كاربردي‌ترين روشها كيسينگ گذاري گمانه است .

پس از حفاري گمانه‌ها دستگاههاي تزريق در محل شروع به تزريق مي نمايند. هرچه بلين سيمان بيشتر باشد براي تزريق مناسبتر است. چون در شيارها وحفره ها بهتر نفوذ مي كند . البته انتخاب بلين سيمان بستگي به شرايط زمين شناسي دارد . در هنگام تزريق مشخصات سيمان مانند بلين و ميزان سياليت دوغاب كنترل مي گردد. دوربين‌هاي تلويزيوني براي مشاهده اندازه ، تعداد ، كيفيت درزها و نيز دستگاه اتوماتيك اندازه‌گيري دوغاب مصرفي از ابزارهاي مهم در عمليات اجرايي تزريق محسوب مي شود .