مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

فهرست مطالب

عنوان

چکيده

فصل اول – کليات

1-1- مقدمه

1-2- اهداف و اهميت موضوع

1-3- مختصات جغرافيايي ساختگاه سد

1-4- مشخصات فني

1-5- راههاي دسترسي به سد

1-6- بررسي آب و هوايي منطقه و محل پروژه

1-7- مطالعات و بررسي هاي قبلي

1-8- روش مطالعه

1-8-1- مطالعات زمين شناسي

1-8-2- مطالعات ليتپولوژيکي

1-8-3- مطالعات زمين شناسي ساختماني

1-8-4- مطالعات ژئوتکنيکي

1-8-5- نقشه هاي زمين شناسي و زمين شناسي مهندسي

فصل دوم – بررسي روشهاي تحقيق و لزوم اجراي طرح

2-1- مقدمه

2-2- اهميت احداث سد و انتخاب نوع آن

2-3- سدهاي خاکي

2-4- انواع سدهاي خاکي

2-5- ساختگاه سد سنگهاي کربناتي

2-5-1- سنگ آهک

2-5-2- بررسي خصوصيات مهندسي سنگ آهک

2-5-3- برخي از پارامترهاي سنگهاي آهکي

2-5-4- بررسي انحلال پذيري سنگ آهک

2-6- روش تحقيق

2-6-1- زمين شناسي

2-6-2- ويژگي هاي ژئوتکنيکي سنگ بکر

2-6-3- طبقه بندي مهندسي توده سنگ

2-6-3-1- طبقه بندي RMR و Q

2-6-3-2- طبقه بندي انديس مقاومت زمين شناسي ( GSI )

2-6-4- ويژگي هاي ژئوتکنيکي توده سنگي

2-6-5- مطالعه خواص ژئوتکنيکي آبرفت محل پي

فصل سوم – زمين شناسي

3-1- مقدمه

3-2- زمين شناسي عمومي منطقه

3-2-1- ژئومورفولوژي

3-2-2- سنگ چينه شناسي

3-2-2-1- ژوراسيک

3-2-2-1-1- سازند کشف رود

3-2-2-1-2- سازند چمن بيد

3-2-2-1-3- سازند مزدوران

3-2-2-2- کر تا سه

3-2-2-2-1- سازند شورجه

3-2-2-2-2- سازند تيرگان

3-2-2-2-3- سازند سرچشمه

3-2-2-2-4- سازند سنگانه

3-2-2-2-5- سازند آيتامير

3-2-2-2-6- سازند آبدراز

3-2-2-7- سازند آبتلخ

3-2-2-2-8- سازند نيزار

3-2-2-2-9- سازند کلات

3-2-2-2-10- سازند نفته

3-2-3- پالئوژن

3-2-3-1- سازند پسته ليق

3-2-3-2- سازند چهل کمان

3-2-3-3- سازند خانگيران

3-2-3-4- نئوژن

3-2-4- نهشته هاي کواترنر ( رسوبات جوان )

3-2-5- زمين ساخت منطقه اي

3-3- زمين شناسي مهندسي ساختگاه سد

3-3-1- ژئومورفولوژي محل سد

3-3-2- زمين ساخت محل سد

3-3-3- ناپيوستگي هاي تکيه گاه سد

3-3-3-1- بررسي ويژگي هاي مهندسي درزه ها

3-4- هيدروژئولوژي ساختگاه سد

3-4-1- بررسي سطح آب زير زميني در گمانه هاي اکتشافي

3-4-2- بررسي ميزان نفوذ پذيري در توده سنگي و مصالح آبرفتي ساختگاه سد

فصل چهار – بررسي خواص ژئوتکنيکي آبرفت ساختگاه سد

4-1- مقدمه

4-2- بررسي ويژگي هاي خاکها

4-3- طبقه بندي رسوبات آبرفتي ساختگاه سد

4-4- بررسي خواص هيدروليکي مصالح آبرفتي

4-4-1- آزمايش نفوذ پذيري لونران

4-4-2- قطعه لوفران پايين تر از سطح آب زير زمين ( GWL)

4-4-2-1- آزمايش با بارخيزان

4-4-2-2- آزمايش با بار ثابت

4-4-2-3- آزمايش با بار افتان

4-4-3- محاسبه ضريب نفوذ پذيري

4-4-3-1- محاسبه ضريب نفوذ پذيري آزمايش با بار خيزان

4-4-3-2- محاسبه ضريب نفوذ پذيري آزمايش با بار ثابت

4-4-3-3- محاسبه ضريب نفوذ پذيري آزمايش با بار افتان

4-4-4- نفوذ پذيري مصالح آبرفتي ساختگاه سد

4-5- بررسي نفوذ پذيري گروههاي مختلف رسوبات مصالح آبرفتي ساختگاه سد

4-6- بررسي پارامترهاي مقاونتي و تراکمي مصالح آبرفتي ساختگاه سد

4-6-1- آزمون نفوذ استاندارد ( SPT )

4-6-2- آزمون نفوذ مخروطي ( CPT )

4-6-3- رابطه بين

فصل پنجم – بررسي خصوصيات ژئوتکنيکي توده سنگ

5-1- مقدمه

5-2- آزمايشات برجاي مکانيک سنگ

5-3- ارزيابي کيفي توده سنگ براساس ضريب RQD

5-4- بررسي خصوصيات هيدروليکي توده سنگ

5-4-1- مسيرهاي هيدروليکي سنگ

5-4-2- آزمايش فشار آب

5-4-3- آزمايش لوژان

5-4-3-1- روشهاي مختلف تعيين عدد لوژان

5-4-3-2- حساسيت آزمايش لوژن

5-4-5- نفوذ پذيري توده سنگي ساختگاه سد

فصل ششم – بررسي ويژگي هاي ژئوتکنيکي سنگ بکر و طبقه بندي مهندسي توده هاي سنگي

6-1- مقدمه

6-2- بررسي هاي آزمايشگاهي

6-2-1- ويژگي هاي فيزيکي

6-2-1-1- تخلخل

6-2-1-2- ميزان جذب آب

6-2-1-3- وزن واحد حجم سنگها

6-2-2- ويژگيهاي مکانيکي

6-2-2-1- مقاومت فشاري تک محوري

6-2-2-1- زاويه اصطکاک داخلي

6-2-2-2-مقاومت چسبندگي

6-3- طبقه بندي مهندسي سنگ بکر

4-6- رده بندي مهندسي توده سنگ ساختگاه سد ارواک

6-4-1- انواع مختلف طبقه بندي

6-4-1-1- طبقه بندي ژئو مکانيکي RMR

6-4-1-2- طبقه بندي Q

6-4-1-3- طبقه بندي GST

فصل هفتم – نتيجه گيري و پيشنهادات

7-1- نتيجه گيري

7-2- پيشنهادات

فهرست منابع فارسي

فهرست منابع لاتين

 

چکيده :

يه مورد مطالعه در استان خراسان رضوي در شمال شرق ايران واقع شده است . سد ارواک در فاصله 70 کيلومتري شمال غرب شهر مشهد و در فاصله 5/2 کيلومتري ارواک ، در طول جغرافيايي و عرض جغرافيايي بر روي رودخانه ارواک واقع مي گردد . اين سد يک سد خاکي با هسته رسي به ارتفاع 5/55 متر از بستر رودخانه و طول تاج 415 متر و حجم کل مخزن 30 ميليون متر مکعب مي باشد . هدف از ساخت اين سد ، تأمين آب شرب شهر مشهد و کشاورزي اراضي پايين دست مي باشد .

در اين تحقيقات بررسي هاي زمين شناسي و ژئوتکنيکي براي ساختگاه سه صورت گرفته است . ساختگاه سد ارواک و مخزن را آهک و آهکهاي مارني سازند مزدوران و چمن و رسوبات کواترنري تشکيل مي دهند . توده هاي سنگي محل سد براساس رده بندي هاي مهندسي Q ، RMR و GSI مورد ارزيابي قرار گرفته است براساس اين رده بندي ها توده هاي سنگي محل سد ، در رده سنگهاي مناسب قرار دارند . براي جلوگيري از هدر رفتن آب و بهسازي توده سنگي و پي آبرفتي و ساختگاه سد از نتايج آزمايشهاي لوژان و لفران صورت گرفته استفاده شده است و ارائه راهکار مناسب و ارزيابي عمليات تزريق در تکيه گاه چپ سد ارواک مورد ارزيابي و تحليل قرار گرفته است که نتيجه موفقيت عمليات تزريق مي باشد .

 

 

فصل اول : کليات

1-1- مقدمه

احداث سازه هاي بزرگ معمولاً بر روي زمين هاي صورت مي گيرد که توان باربري کافي جهت آن سازه را داشته باشند ولي هميشه زمين مرغوب در محل احداث سازه وجود ندارد و بلکه خود انسان بايد فکري جهت کيفيت زمين محل احداث سازه داشته باشد استفاده از راهکارهاي بهسازي شرايط زمين و نحوه بهسازي آن مهمترين خواسته مهندسان طراح تبديل شده است .

يکي از مهمترين موارد مورد بررسي در ساختگاه سد ، وضعيت زير پي مي باشد . پي به مجموعه کف دره و تکيه گاهها که سد بر روي آن قرار مي گيرد اطلاق مي شود و چون سنگ پي ، سد ارواک از سنگهاي آهکي و آهکي مارني و ندرتاً مارن تشکيل شده ، لذا بررسي ويژگي هاي ژئوتکنيکي اين سنگها امري اجتناب ناپذير به نظر مي رسد .

تراوش در پي و تکيه گاههاي سد رابطه مستقيم با نوع سازندهاي زمين شناسي و ميزان خلل و فرج موجود در آنها دارد . لذا يکي از پارامترهاي بسيار مهم در سد سازي تعيين ساختگاه سد و بررسي خصوصيات زمين شناسي مهندسي و ژئوتکنيکي و همچنين عملکرد نيروهاي تکنونيکي در منطقه امري ضروري بنظر مي رسد . به همين دليل پارامترهاي زمين شناسي مهندسي و ژئوتکنيکي در ساختکاه سد مورد بررسي قرار گرفته است .

آزمايش لوژان نيز جهت تعين ميزان نفوذ پذيري و پي و تکيه گاههاي سد ، جهت بهسازي و ارتفاع کيفيت توده و ارائه راهکار مناسب جهت اين امر صورت گرفته است . در پي آبرفتي نيز چون رسوبات آبرفتي در حدود 21 متر ضخامت دارند و سد بر روي پي آبرفتي قرار مي گيرد . آگاهي از مشخصات اين رسوبات ضروري است .

به اين منظور آزمايشات آزمايشگاهي بر روي نمونه هاي اخذ شده از گمانه ها و آزمايش نفوذ پذيري لفران در صحرا بر روي آنها انجام شده است . در ادامه بررسي تزريق پذيري در تکيه گاه چپ سد ارواک صورت گرفته و نتايج تزريق مورد ارزيابي قرار گرفته است .

1-2- اهداف و اهميت موضوع

هدف اصلي طرح ، تأمين آب شرب شهر مشهد و آب مورد نياز براي کشاورزي اراضي پايين دست سد مي باشد . براساس برآورد انجام شده . 62/0 آب تنظيمي که معادل 97/18 ميليون متر مکعب است جهت آب شرب مشهد اختصاص مي يابد. آبي که به شهر مشهد اختصاص يافته است به لحاظ توريستي بودن شهر مشهد و نيازهاي فراوان اين شهر به آب شرب حايز اهميت فراوان مي باشد . بقيه آب موجود در سد معادل 38/0 آب تنظيمي ساليانه جهت مصارف کشاورزي مي باشد. از آنجا که در منطقه محل طرح و در اراضي پايين دست محل سد روستاهاي ارواک ، فوشان ، پريشته ، دوله ، شيرين ، شوک و خوزستان با جمعيتي معادل 8674 نفر قرار دارند ، اجراي اين طرح مي توان اثرات سودمندي در منطقه داشته باشد . با توجه به اينکه شغل اصلي روستائيان منطقه کشاورزي است و در اين منطقه حدود 2500 هکتار اراضي کشاورزي وجود دارد اجراي اين طرح باعث رونق بيشتر کشاورزي و مانع از مهاجرت روستائيان به شهر مي گردد .

بطور کلي در اين تحقيق اهداف زير بررسي شده است :

1- بررسي وضعيت زمين شناسي عمومي منطقه ، زمين شناسي مخزن ، زمين شناسي و زمين شناسي مهندسي ساختگاه سد .

2- بررسي خصوصيات فيزيکي و مکانيکي مغزه هاي سنگي بدست آمده از گمانه ها .

3- ارزيابي و تحليل داده هاي بدست آمده حاصل از حفر گمانه هاي اکتشافي

4- تعيين پارامترهاي ژئوتکنيکي پي آبرفت

5- بررسي پارامترهاي ژئوتکنيکي توده سنگهاي ساختگاه سد

6- طبقه بندي مهندسي توده سنگهاي آهکي و آهک مارني ساختگاه سد

7- روشهاي بهسازي ساختگاه سد

8- ارزيابي روند تزريق در گمانه هاي تزريق شده

1-3- مختصات جغرافيايي ساختگاه سد

محل سد مذکور در استان خراسان رضوي و در فاصله 70 کيلومتري شمال غرب شهر مشهد مقدس بر روي يکي از سرشاخه هاي فرعي کشف رود بنام رودخانه ارواک واقع گرديده است ، محل اين سد در طول جغرافيايي و عرض جغرافيايي مي باشد .

1-4- مشخصات فني سد

نوع سد سد خاکي با هسته رسي

موقعيت 70 کيلومتري شمال غرب شهرستان مشهد

نام رودخانه ارواک

هدف سد مخزني جهت تأمين آب شرب و کشاورزي

متوسط آورد سالانه رودخانه 77/33 ميليون متر مکعب

ارتفاع از پي 5/55 متر

طول تاج سد 410 متر

عرض تاج سد 10 متر

حجم بدنه سد 45/1 ميليون متر مکعب

حجم کل مخزن سد در تراز نرمال 30 ميليون متر مکعب

حجم مفيد مخزن 92/23 ميليون متر مکعب

حجم مرده مخزن 08/6 ميليون متر مکعب

آب قابل تنظيم سالانه 3/30 ميليون متر مکعب

نوع سر ريز اوجي استاندارد با شوت و باکت پرتابي

ظرفيت سرريز 7/698 متر مکعب در ثانيه

حجم آب خروجي از سرريز 05/1 ميليون متر مکعب

طول تونل انحرافي 245 متر

قطر تونل انحرافي 4 متر

رقوم تاج سد از سطح دريا 5/1303 متر

رقوم نرمال از سطح دريا ( کف مخزن ) 1250 متر

تراز نرمال آب در مخزن 1295 متر از سطح دريا

تراز تقريبي افقي مخزن پس از 50 سال بهره برداري 1260 متر از سطح دريا

 

1-5- راههاي دسترسي به سد

در مسير جاده مشهد – قوچان ، سمت راست جاده ( حدود 20 کيلومتري مشهد ) شهر طوس قرار دارد ، محل سد در شمال غرب شهر طوس ( حدود 41 کيلومتري) بعد از روستاي ارواک به فاصله 5/2 کيلومتري از آن قرار دارد ( شکل 1-1 )

1-6- بررسي آب و هواي منطقه و محل پروژه

محل سد ارواک در حوضه رسوبي کپه داغ در شمال شرق ايران قرار دارد .اين حوضه در امتداد رشته کوههاي بلند البرز قرار دارد . روند اصلي اين حوزه شرقي – غربي بوده و به موازات البرز واقع مي باشد .

با توجه به روشهاي آماري حداکثر بارش محتمل حوزه آبريز ارواک 5/209 ميليمتر اسن و متوسط بارندگي سالانه حوزه آبريز ، محل سد و اراضي پاياب به ترتيب 304 ، 237 و 236 ميليمتر محاسبه گرديده است . متوسط ماهانه بارندگي در محل سد در جدول (1-1) آمده است .