عنوان

بررسی ویژگی‌های زمین‌شناسی مهندسی و تزریق پذیری ساختگاه سد گردیان

پ۲۵۵۳۵

per

بررسی ویژگی‌های زمین‌شناسی مهندسی و تزریق پذیری ساختگاه سد گردیان

سمیرا شمسی خلوت

علوم طبیعی

۱۳۹۹

۱۰۹ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

زمین‌شناسی گرایش زمین شناسی مهندسی

۱۳۹۹/۰۷/۰۱

نشت آب از طریق پی سد علاوه بر هدررفت آب، می¬تواند باعث فرسایش خاک پی شده و منجر به تخریب سد شود. لذا تعیین میزان نشت احتمالی و طراحی سیستم آب¬بندی مناسب به منظور کاهش یا کنترل میزان نشت در سدها اهمیت زیادی دارد. استفاده از پرده تزریق یکی از روش¬های متداول کاهش میزان نشت در پی¬های سنگی تشکیل دهنده ساختگاه سدهاست.سد گردیان از نوع سد خاکی با هسته رسی قائم با طول تاج اصلی1450متر، ارتفاع 40 متر از پی و حجم مفید مخزن 23 میلیون مترمکعب می¬باشد. سد در 20 کیلومتری جنوب شرقی شهرستان جلفا در استان آذربایجان شرقی در حال اجراست. ساختگاه سد از تناوب لایه¬های مارن، ماسه¬سنگ، کنگلومرا و سیلتستون با میان¬لایه¬های گچی تشکیل شده است. برای آب¬بندی پی این سد از تلفیق دیوار آب¬بند و پرده¬تزریق استفاده شده است. در تحقیق حاضر خصوصیات زمین¬شناسی مهندسی بویژه از دیدگاه نفوذپذیری و تزریق¬پذیری مورد بررسی قرار گرفته و نتایج بدست آمده بصورت مقاطع تفکیکی در راستای موازی محور سد نشان داده شده است. در ساختگاه سد میزان نفوذپذیری در 71 درصد از مقاطع آزمایش کمتر از 3 لوژان و تنها در 6 درصد مقاطع بیش از 30 لوژن می¬باشد.شاخص نفوذپذیری ثانویه (SPI) در 57 درصد مقاطع مورد آزمایش در رده A، در 22 درصد مقاطع در رده B و در 21 درصد مقاطع در رده C قرار دارند که بطور جدی نیازمند آب¬بندی و تزریق است. غلظت مناسب برای دوغاب تزریق در قسمتهای مختلف پی بر اساس مقایسه SPI و RQD ارائه شده است. اکثر مقاطع دارای نفوذپذیری پایین و خورند سیمان پایین هستند. میزان خورند سیمان بر اساس رده¬های مختلف SPI نشان می¬دهد که از ردهA تا C به ترتیب از 14 کیلوگرم بر متر به 91 کیلوگرم بر متر افزایش پیدا کرده است و مقاطع با لیتولوژی کنگلومرا و ماسه‌سنگ بیشترین میزان خورند سیمان را داشته¬اند. میزان متوسط خورند سیمان از گمانه¬ای سری اول (P) تا سوم (T) روند کاهشی داشته است. برای تحلیل عددی و بررسی تغییرات میزان نشت از ساختگاه سد در حالت بدون سیستم آب¬بندی و بعد از اجرای آن از نرم¬افزارهایPlaxis وSeep/W ، استفاده شده است. بر این اساس، در حالت بدون استفاده از سیستم آب¬بندی میزان نشت از کل ساختگاه بطور متوسط حدود 5/21 میلیون مترمکعب در سال برآورد شده و در صورت استفاده از دیوارآب¬بند با عمق 15 متر در تکیه¬گاهها و 12 متر در بستر به همراه پرده¬ تزریق با عمق حدود 35 متر، مقدار نشت به مقدار قابل توجهی کاهش یافته و به کمتر از 8/3 میلیون متر مکعب بر سال می¬رسد. با توجه به نفوذپذیری پایین در تکیه¬گاه¬ راست، پرده تزریق معلق و صرفاً در لایه¬های نفوذپذیری پیشنهاد شده است.

Abstract:Seepage of water through dam foundation in addition to water loss, may cause soil erosion and lead to the destruction of the dam as well. Therefore, determining the amount of possible seepage and designing an appropriate sealing system to reduce or control of seepage in dams is very important. Using of grouting curtain is one of the common methods to reduce of seepage throgth rock mass of dam foundations.Gordyan dam is an embankment dam with crest length of 1450 m, height of 40 m from foundation and a reservoir volume of 23 Mm3. The dam is under construction in 20 km southeast of Jolfa city in East Azerbaijan province. The dam site consists of alternating layers of marl, sandstone, conglomerate and siltstone with gypsum interlayers. A combination of cut-off wall and grouting curtain is designed to seal the foundation of the dam. In the present study, engineering geological characteristics with specially references to permeability and grout ability has been studied and the results are shown in separate cross-sections along the dam axis. The lugeon test results of dam foundation indicate that the permeability of 71 % of the test sections is less than 3 Lu and only for 6 % are more than 30 Lu.The secondary permeability index (SPI) of test sections for 57% of section is in category A 22% in category B and 21% in category C that seriously need to treatment. The appropriate grouting mix design in different parts of the foundation is presented based on the comparison of SPI and RQD. Most sections have low permeability and low cement take. Investigation of the amount of cement take on different SPI categories shows an increasing trend from category A to C from 14 kg/m to 91 kg/m and sections with the lithology of conglomerate and sandstone has the highest cement take. The average amount of cement take has a decreasing trend from the primary (P) to the third (T) series of grouting boreholes. The Plaxis and Seep/W softwares were used to numerically analysis and investigate changes in the quantity of seepage through dam foundation in the state of without sealing system and after improvement ot foundation using cut-off wall and groutinn curtain. Accordingly, in the case of without sealing system, the quantity of seepage through the foundation is estimated about 21.5 Mm3/y, and in the case of using a cut-off wall with a depth of 15m in the abutments and 12 m in the river bed as well as grouting curtain with about 35m in depth, the quantity of seepage is significantly reduced to less than 3.8 Mm3/y. Due to the low permeability of layers in the right abutment, suspended grouting curtain is suggested for permeability layers separately.

Investigating of Engineering Geological Properties and Groutability at the Gordyan Dam Site

‏شمسی خلوت،‏

سمیرا ‏

تهيه کننده

‏برزگری،‏

‏پهلوان پور،

قدرت ‏

بهمن ‏

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز