استفاده از تراکم دینامیكی برای بهسازی پی سدها

مهندسی عمران
استفاده از تراکم دینامیكی برای بهسازی پی سدها چکیده: برای بهسازی پی سدها اعم از پی آبرفتی و پی سنگی، روش‌های متنوعی وجود دارد. از جمله روش‌هایی که برای بهسازی پی‌های آبرفتی بکار می‌رود استفاده از انواع روش تراکم شامل تراکم دینامیکی، تراکم انفجاری، و تراکم لرزه‌ای است. در این مقاله اصول استفاده از تراکم دینامیکی مورد بررسی قرار می‌گیرد. کلمات کلیدی: تراکم دینامیكی گروه‌بندی خاک‌ها بهسازی پی سدها مقدمه: پی سدها به‌‍‍‌ویژه سدهای بلند، نقش بسیار مهمی در پایداری آنها دارد. بهبود خصوصیات پی توسط روش‌های مختلف، "بهسازی پی" نامیده می‌شود. بهسازی پی به‌دلایل مختلف ممكن است صورت پذیرد. در برخی موارد بهسازی برای آب‌بندی پی و جلوگیری از تراوش آب انجام می‌شود و در برخی موارد برای تامین پایداری و بالا بردن ظرفیت باربری پی و یا كاهش تغییر‌شكل‌پذیری صورت می‌گیرد. همچنین در بعضی شرایط هدف از بهسازی ممكن است افزایش پایداری دراز‌مدت از طریق كاهش فرسایش‌پذیری و یا كاهش میزان انحلال باشد. در شرایطی كه زمین پتانسیل روانگرایی دارد نیز بهسازی لازم به منظور تامین پایداری در برابر زمین‌لرزه انجام می‌شود. روش‌های مختلفی برای بهسازی پی سدها وجود دارد و اعمال یک روش خاص بهسازی ممکن است چند هدف مختلف را برآورده کند. مثلا متراکم کردن پی آبرفتی یک سد، ضمن افزایش ظرفیت باربری و کاهش تغییر شکل‌پذیری، منجر به کاهش پتانسیل روانگرایی نیز می‌شود و یا آب‌بندی پی سدها با روش‌های مختلف بهسازی، علاوه بر جلوگیری از تراوش آب، باعث کاهش فرسایش‌پذیری و نیز کاهش میزان انحلال در پی‌هایی که مستعد فرسایش‌پذیری و یا انحلال هستند، می‌شود.پی‌های متشكل از آبرفت معمولا مشكلات بیشتری نسبت به پی‌های سنگی دارند. زیرا معمولا نسبت به سنگ دارای مقاومت كمتر، تغییرشكل پذیری بیشتر و نیز نفوذپذیری بالاتری هستند. این پی‌ها معمولا فرسایش‌پذیری بالایی هم دارند. همچنین در شرایط ویژه ممكن است در معرض روانگرایی نیز قرار گیرند. یکی از روش‌هایی که برای تراكم پی های آبرفتی استفاده می‌شود روش تراکم دینامیکی است. تراکم دینامیكی تا حدودی به رویه‌ای كه در غلتك لرزشی انجام می‌گیرد، شبیه است. غلتك لرزشی با استفاده از یك وزنه كه با فركانس بالا درون استوانه‌ای فولادی به طور خارج از محور دوران می‌كند، انرژی را به خاك منتقل می‌سازد و سبب متراكم شدن آن می‌شود. در تراكم دینامیكی نیز از یك وزنه برای انتقال انرژی به خاك و نتیجتاً متراكم شدن استفاده می‌شود. تفاوت این دو روش این است كه برای تراكم دینامیكی از وزنه بسیار بزرگ‌تری استفاده می‌شود. این وزنه كه وزنش ممکن است به 30 تن هم برسد، از ارتفاع حدود 30 متری به وسیله جرثقیل بر روی خاك سقوط می‌كند. مقدار انرژی منتقل شده به خاك و نتیجتاً عمق تأثیر، خیلی بزرگ‌تر از مقادیر به دست آمده توسط غلتك لرزشی است. نهشته‌هایی تا عمق حدود 11 متر با این روش بهسازی شده‌اند.تراكم دینامیكی یكی از قدیمی‌ترین راه‌های تقویت زمین است. رومی‌ها به دفعات از گونه‌های مختلف این تكنیك استفاده كرده‌اند. این شیوه از سال 1871 در آمریكا مورد استفاده قرار گرفته است. گزارش‌هایی مبنی بر استفاده از این روش در آلمان و چین در دهه‌های 1930 و 1940 موجود است.