ARJANPAY 1

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 2

فهرست1-مقدمه.....................................................................................................................................................32-هدف......................................................................................................................................................33-مراحل اجرای دیوارآب بند....................................................................................................................43-1-احداث پالتفرم حفاری.......................................................................................................................................................43-2-حفر ترانشه...........................................................................................................................................................................44.............................................................................................................................)contact clay(3-3-اجرای هسته رسی5....................................................................................................................)Guid wall(3-4-احداث دیوار هادی حفاری3-4-1-دالیل احداث دیوار هادی حفاری......................................................................................................................53-5-استفاده از بنتونیت در حفاری..........................................................................................................................................63-5-1-روش تهیه دوغاب بنتونیت.................................................................................................................................63-5-1-مخازن ساخت دوغاب بنتونیت..........................................................................................................................63-6-حفاری بارت)پانل(..............................................................................................................................................................73-6-1-مراحل حفاری بارت به وسیله گراپ...............................................................................................................93-7-بتن ریزی..............................................................................................................................................................................93-8-درزهای اجرایی..................................................................................................................................................................114-ماشین آالت.انجام تعمیرات و ساخت گراپ.......................................................................................114-1-کلمشل...............................................................................................................................................................................114-2-ترپان...................................................................................................................................................................................114-3-انجام تعمیرات و ساخت گراپ.......................................................................................................................................11

پیوست1-بتن پالستیک

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 3

مقدمه

که است عمودی ای پرده یا دیوار کننده، جدا دیوار از بتن مسلح یا غیر مسلح بدون قالب بندی در داخل این طریقه اجرا از با استفاده . زمین ساخته می شود میتوان دیوارها و یا پرده هایی در داخل زمین قبل از کار، روش این کرد. ایجاد خاکبرداری عملیات انجام زیر در ساختمانی کارهای که مواردی در مخصوصاً سطح آب زیر زمینی باید انجام شود کارآیی بسیار دارد .

جدارهای نفوذ ناپذیر برای تامین ناتراوایی گود به کار میروند و بطور دائم در زمین خواهند ماند دراغلب موارد و اصلی بناهای از دوری نسبتاً فاصله در جدارها این همیشگی قرار دارند. در این مورد میتوان از محدوده های گود کنی موقت برای ساختمان سد اصلی ، بندهای

موقتی و پروژه غیر قابل نفوذ زیر یک سد نام برد .

از آنجائیکه سد ها ، بندرت روی زمینهای کاماًل ناتراوا احداث میشوند لذا در اغلب موارد جریان آب زیرزمینی کارآئی بر آب نشت یعنی عامل همین و دارد وجود عنایت با است. اثرگذار کاماًل سد مفید دهی سود و روشهای آب نشت از جلوگیری جهت فوق موارد به مختلفی ابداع گردیده است که متداول ترین این روشها

اجرای دیوار آب بند می باشد.

دیوار آب بند )cut off wall( برای کنترل تراوش در با های دیوار تعبیه می شود. آب مسیر جریان مقابل )slurry walls( جایگزینی گل روان، شامل گودبرداری در زمین ناپایدار است که به وسیله گل حفاری در یک تراز ثابت ، پایدار نگهداشته می شود می شود. پر مناسب مهندسی ماده یک با سرانجام و زمین تراز در سیالی همواره ها دیواره این درساخت می ماند و پایداری گودال را تا جایگزینی بتن)یا ماده

مشخص شده در طرح بتن پالستیک( حفظ می کند .

هدف

سازی سد های پوژه در بند دیوارآب اجرای از هدف عبارتند از :

(جهت cut –off-wall( بند آب دیوار ایجاد -1ممانعت از فرار آب از بخش تراوایی پی سد.

2-کاهش گرادیان هیدرولیکی در زیر بستر هسته رسی PIP- دد در این بخش ، جهت ممانعت از وقوع پدیده

. ING

نفوذ قابل غیر عین در که بند آب دیواری ایجاد -3بودن دارای مدول تغییر شکل متناسب با زمین مجاور بوده که در نتیجه نشست پی ناشی از وزن جسم سد پیرامون خود با محیط ایجاد شکستگی همراه ، بدون

تغییر شکل دهد.

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 4

مراحل اجرای دیوار آب بند

3-1-احداث پالتفرم حفاری

ملزومات و دستگاهها استقرار جهت محلی پالتفرم و استحکام از برخورداری ضمن که است حفاری صلبیت الزم با انجام خاکریزی و یا با استفاده از مصالح طبیعی موجود در بستر رودخانه در محل احداث دیوار

آب بند ایجاد می شود .

اساسا پالتفرم در محل اجرای دیوار آب بند با توجه به نوع و مشخصات زمین پروژه اجرا می گردد که رعایت به میزان 100~50 سانتیمتر نهائی تمام شده ارتفاع است. الزامی اجرا محل در زیرزمینی آب تراز از باالتر بطورکلی درایجاد واحداث پالتفرم پس ازاتمام عملیات می از وزن جرثقیل( قائم حاصل و ا فقی تنشهای بایستی

حداقل به میزان 40تن) و ضربات دینامیکی کلمشل قابل تحمل باشد .

بستر و محل در موجود مصالح از استفاده در صورت عدم و ریزدانه مصالح شستگی به توجه با رودخانه مصالح که میگردد پیشنهاد زمین مناسب پایداری موجود در سطح رودخانه با 60 کیلو گرم بر متر مکعب سیمان مخلوط و بعد از تأمین رطوبت الزم در نواری به طول دیوار آب بند و به عرض مورد نیاز و عمق حداقل

یک متر بصورت شفته سیمان درجا اجرا گردد.

3-2-حفر ترانشه

در سد به منظور کنترل نشست آب در پی آبرفتی سد دیوار آب بند از مصالح بتن پالستیک به ضخامت مورد نظر و عمق الزم در زیر هسته سد درطراحی درنظر گرفته شده است.دربخش هایی که به تشخیص دستگاه نظارت سنگ بستر فاقد استحکام الزم جهت آب بندی محل اتصال آن با دیوار آب بند می باشد با نظر دستگاه نظارت عمق نفوذ

دیواره در سنگ بستر افزایش می یابد.

جهت ایجاد بستر مناسب اجرای دیوار آب بند بتن پالستیک برابر نقشه های اجرایی می بایست اقدام به گودبرداری و حفر ترانشه جهت رسیدن به بستر مناسب احداث سد برابر

طرح مهندس مشاور گردد.

در اجرای این گودبرداری ها توجه به موارد ذیل ضروری می باشد:

الف- تامین عرض پیش بینی شده برای ریختن رس تماسی( contact clay ) با اندیس پالستیک مناسب و فیلتر مربوطه در اجرای طرح و همچنین عرض مناسب جهت استقرار جرثقیل برای احداث دیوار آب بند بتن

پالستیک.

ب- دسترسی مناسب: با توجه به عمق ترانشه و ضرورت تردد تراک میکسرهای حامل بتن پالستیک الزم است تراک میکسر تردد رامپ دسترسی مناسب حداقل دو فراهم گردد. به دلیل عرض محدود بستر ترانشه و تراکم لجن حاصل از حفاری توصیه می شود که رامپها به گونه ای در نظر گرفته شوند که حرکت تراک میکسرها یک طرفه انجام شده که باعث افزایش سرعت تراک میکسر

و ایمنی بیشتر کار گردد.

3-3-اجرای هسته ی رسی)رسی تماسی )contact clay

ایجاد اتصال قابل اطمینان هسته رسی و دیوار آب بند بخش اجرای اساسی الزامات از یکی ، پالستیک بتن آب بند هر سد خاکی می باشد . روش رایج در اجرای این اتصال ، اجرای بخش اولیه هسته رسی به ارتفاع حداقل 2/5 متر و پس از آن حفر محل ایجاد Guide( ( دیوار آب بند ، اجرای دیوار هادی حفاریwallو احداث پالتفرم حفاری می باشد. پس از اجرای کامل دیوار آب بند ، با برداشتن دیوار هادی حفاری که به دلیلRigidity بیشتر خود نسبت به محیط پیرامون ایجاد و فوقانی خاکریز بار زیر در شکستن امکان ،مسیرهای حرکت آب وجود دارد ، اقدام به ریختن هسته رسی بر روی دیوار آب بند اجرا شده بتن پالستیک می از گردد.قابل ذکر است که عمل خارج کردن گایدوال محل احداث پس از اجرای دیوار آب بند با استفاده از باکت بیل مکانیکی و با حداقل آسیب رسانی به دیوار

بتن پالستیک احداثی صورت می پذیرد.

و مشخص ترانشه گودبرداری خاتمه از پس بنابراین این بایست می بستر در ایجاد سکو های محل شدن

عملیات صورت پذیرد:

1(پیاده کردن محور ایجاد دیوار آب بند.

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 5

2(اجرای رس تماسی هسته برابر مشخصات فنی طرح ارتفاع حداقل به متری سانتی های 25- 15 الیه در

2/5 متر .

و مکانیکی بیل با بند آب دیوار احداث محل 3(حفر اجرای دیوار هادی حفاری .

4( ایجاد پالتفرم حفاری از مصالح آبرفتی به ارتفاع حدود1 متر برروی هسته رسی اجرا شده که می بایست کامال هموار

و کوبیده شده باشد.

)Guide wall( 3-4- احداث دیوار هادی حفاری

دیوار هادی حفاری عبارت است از دو دیواره بتن آرمه به شکلL به ارتفاع حداقل 80 و حداکثر 150سانتیمتر و ضخامت 50 سانتیمتر می باشد. پاشنه دیوار با توجه به ارتفاع دیوار حداقل 130 سانتیمتر خواهد بود. فاصله دیوارهای هادی حفاری یا گایدوال از یکدیگر متناسب با شکل و ابعاد کلمشل که متاثر از

ضخامت دیوار آب بند است مشخص می شود .

با توجه به ضخامت کلمشل )60 تا 100 سانتیمتر( ، میزان فاصله دیواره های گایدوال از یکدیگر حداقل 70 و حداکثر 110 سانتیمتر خواهد بود که فاصله اضافی دو دیوار هادی جهت داشتن تولرانس کافی برای گراب حفاری و ممانعت از

برخوردگراب و شکستن دیوار می باشد .

ایجاد بتن پالستیک دیوار ضخامت حفاري وهمچنین شده در زمینهاي آبرفتي حداقل برابرفاصله دیواره هاي

گایدوال خواهد بود .

دیوارهادی حفاری می بایستی دارای حداقل آرماتور حرارتی و به تعداد کافی خاموت با فاصله های مناسب باشد تا با توجه به وزن گراب و برخورد آن به دیوار هادی درحین حفاری از شکستن آن در بخش میانی پانل اجتناب شود.الزم است که دیوار هادی حداقل 15روز پیش ازآغازحفاری

ساخته شده باشد .

مسلح نمودن دیوار هادی حفاری بخصوص در زمینهائی که بدلیل فقدان و کمبود مواد ریزدانه دارای ماهیت ریزشی هستند و احتمال میرود که با شروع حفاری از زیر دیوار ریزش نماید دارای اهمیت بیشتری میباشد . حداقل آرماتور الزم براي ساخت گایدوال با توجه به کارآیي حین حفاري و استفاده سازه بعد از اتمام کار تعیین میگردد. در صورت وجود رسوبات آبرفتی و یا احتمال استفاده از ترپان برای شکستن بخش های دارای بولدر احتمالی ، وقوع ریزش در زیر دیوار هادی حفاری اجتناب ناپذیر بوده و با خالی شدن زیر گایدوال و تبدیل آن به تیرBeam در صورتیکه فاقد آرماتور طولی کافی در بخش تحتانی و همچنین فاقد

دستک باشیم ، با شکستن گایدوال و جابجایی آن بطرف داخل ، ممکن است اجرای دیوار آب بند را با مشکالت

عدیده ای روبرو نماید.

بعد از اجراي گایدوال ، پشت کار توسط مصالح مناسب و شده پر )compact( فشرده بصورت اي رودخانه 10 آن نهایي تراز که خاکریزي آخر متر سانتي 20سانتیمتر باالي تراز فوقاني دیوارقرار دارد، توسط مصالح ایجاد الزم زهکشي تأمین و مناسب تراکم با منتخب میگردد .هدف از ایجاد تراکم و زهکشي مناسب ، تأمین سطح مناسب جهت ایستایي دستگاه حفاري وهمچنین هدایت لجن و دوغاب حاصل از عملیات حفاري و بتن ریزي مي باشد ، به شکلي که وجود دوغاب و لجن در محیط اطراف محل حفاري باعث نشست یا لجني شدن حفاري راستاي از انحراف و جرثقیل ایستایي محل

نگردد .

طول هر یک از بلوکهاي گایدوال معموالً 12 متر تعیین مي گردد.طول هاي کمتر با توجه به احتمال جابجایي و ایجاد انحراف و دربرخی از مواقع سقوط در داخل پانل به لحاظ ریزش توصیه نمي گردد. عرض مورد نیاز در موقع خاکریزی در طرفین گایدوال جهت استقرار دستگاههای حفاری و تردد ماشین آالت بتن ریزی حداقل به میزان باشد. می دیگر طرف و10متردر طرف دریک 15متر راه های ارتباطی منتهی به محل کار در فواصل 50 متری

عمودبرمسیر پالتفرم ایجاد می شود .

3-4-1-دالیل احداث دیوار هادی

اصلی ترین دالیل احداث دیوارهادی عبارتند از :

الف - حصول اطمینان از احداث صحیح دیوار آب بند در محل تعیین گردیده ، برابر نقشه های اجرائی .

به فوقانی سطوح در دیوار ریزش از ممانعت - ب لحاظ ضربات دینامیکی دستگاه حفاری و وزن ماشین آالت حفاری و تراک میکسر بتن ریزی و ایجاد مسیر اینکار با . قائم راستای الزم جهت هدایت کلمشل در شرایطی بسیار ایمن جهت کنترل عملیات اجرائی و بتن ریزی برای پرسنل از لحاظ عمق و نحوه حفاری و باز و بستن لوله ترمی در موقع بتن ریزی فراهم می نماید .

ج - محل اتصال پانلها بر روی دیوار هادی مشخص می گردد و اتصال کامل بتن پانلها تضمین می شود.

د - به عنوان مبنای کنترل عمق حفاری از لبه فوقانی دیوار هادی در طول حفاری استفاده می شود .

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 6

بر روی آرماتور ، قفس بتن مسلح ه - در دیوار های دیوار هادی مهار می گردد .

نیز ترازگیری و ایجاد سهولت در نشانه گذاری و و - تامین یکنواختی و راستی خط گودکنی .

شروع در حفاری گل مقداری داشتن نگه آماده ز- حفاری .

3-5-استفاده از بنتونیت درحفاری :

Montmor(یامونتموریلونایت)bentonite(بنتونیتترکیب در که است کلوئیدی ذرات از illonite(یکی گل حفاری بکاربرده می شود و جزء مایعات تیکسوتروپ می باشد.هنگامی که بنتونیت به آب اضافه می شود، با به هم زدن یا فوران شدید آب ذرات به گونه ای ریز و در آب آمیخته می شود که با چشم دیده نمی شود افزایش موجب تنها نه حفاری درگل بنتونیت وجود فشار هیدرواستاتیکی گل می شود ، بلکه باعث کاهش

به هدر رفتن آب از گل حفاری نیز می شود.

چاه هایی که به وسیله گل بنتونیت پرمی شوند پایداری به مراتب بیشتری دارند وریزش در آنها کمتر از ریزش در

چاه های دیگر است.

ذیل شرایط در بنتونیت دوغاب از استفاده کل بطور اجتناب ناپذیر است :

1(حفاری آبرفت های درشت دانه فاقد مصالح ریز دانه گذری از الک 200 در زیر سطوح ایستیابی .

2(حفاری در رسوبات سیلتی برابر طبقه بندی یونیفاید )USCS( در زیر سطح ایستابی در چنین شرایطی جهت اعمال فشار هیدرواستاتیکی آب زیر زمینی ، الزم است که دوغاب بنتونیت همواره باالتر از تراز آب زیر زمینی

نگه داشته شود .

گل گرانروی نظارت دستگاه اعالم به بنا ها درپروژه این حفاری به روش قیف مارش صورت می گیرد.در روش باید گل حفاری مورد آزمایش را کامال به هم زد و داخل قیف با ظرفیت 1500 سانتی متر مکعب ریخت ، قبل از ریختن گل حفاری به داخل قیف باریکه قیف زمان ثبت با . سپس می شود مسدود انگشت توسط اجازه داده می شود که حدود %66 از این گل حفاری) در آزمایشات کارگاهی حدود 1 لیتر ( از قسمت باریکه خارج گردد. مدت زمان الزم برای این کار را یادداشت می کنیم . این زمان گرانروی گل حفاری بر حسب ثانیه

خواهد بود

قبل از آزمایش انواع گل می توان قیف را برای آزمایش این کرد تنظیم ثانیه 26 مشخص گرانروی به آب با

آزمایش باید حداقل یکبار در روز انجام پذیرد .

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 7

3-5-1-روش تهیه دوغاب بنتونیت :

الزم مقدار به آب ابتدا بنتونیت دوغاب تهیه جهت در داخل ماالکسور پر شده و سپس همزمان با میکس استفاده مورد آب میشود.میزان اضافه آن به بنتونیت مصرف میزان . میگردد تعیین آزمایشگاه توسط بنتونیت بصورت تجربي به میزان حداقل 35 کیلوگرم در 400 لیتر آب میباشد . چگالی مخلوط ساخته شده باید بین 1/05 تا 1/12گرم بر سانتیمتر مکعب باشد و ویسکوزیته تعیین شده توسط قیف مارش حداقل 36 و

حداکثر 42 ثانیه مي باشد .

ساعت 24 گذشت از پس شده ساخته دوغاب ازمخلوط آب جداشدگی کمترین دارای باید باشد)حداکثر10درصدارتفاع دوغاب قابل قبول است( .

در شرایطی که بنتونیت خوب عمل آوری شده باشد ، در محل حفاری با تشکیل یک کیک بر روی جداره ، از نفوذ جریان آبهای زیر زمینی مجاور به محل حفاری ممانعت بهترین در ( حجم افزایش با دیگر طرف از و نموده بر هیدرواستاتیک فشار اعمال و ) برابر تا 10 شرایط

روی جداره حفاری، مانع ریزش جداره می گردد .

به دستیابی جهت بنتونیت نوع بهترین از استفاده الزم همچنین ؛ باشد می ناپذیر اجتناب فوق خواص و 1400 حداقل دور با میکسرهای در بنتونیت است حداکثر rpm2400 مخلوط گردد و بایستی آب با دبي 400 لیتر در دقیقه در محل ماالکسور تهیه شود . در زمینهاي سولفاته به لحاظ خنثي نمودن یون مثبت بي

کربنات سدیم افزوده می شود .

در مواردي که :

الف - ساختار زمین دانه درشت غیر چسبنده باشد .

ب - وجود بولدر و سنگ ریشه دار باعث انحراف ترپان یا کلمشل از مسیر حفاري می گردد

ج - ساختار زمین با وجود ریزدانه بودن غیر متراکم و داراي چسبندگي کم باشد )ماسه بادي ، مارن روان

و غیره(

اجراي عملیات با استفاده از دوغاب بنتونیت امکان پذیر نبوده و باید روشهای زیر را بکار برد :

روش اول – استفاده از دوغاب سیمان همراه با ماسه . )دوغاب سیمان : 400 کیلوگرم در متر مکعب - ماسه :

500کیلوگرم در مترمکعب ( .

از بعد و شده اضافه ریزشي محیط به دوغاب این گذشت زمان گیرش اولیه سیمان) حدوداَ 30 دقیقه ( حفاري ادامه مي یابد مزیت این روش افزایش سرعت

حفاری است.

تا عیار 70 و ریزدانه بامصالح بتن مگر – روش دوم اضافه ریزشي به محیط مکعب متر در کیلوگرم 100میشود .با توجه به علت استفاده از بتن مگر )جلوگیری از انحراف یا ریزش وکاهش هزینه ( بعد از گذشت 4 تا

10 ساعت ، حفاري مجدداً شروع مي شود.

3-5-2-مخازن ساخت دوغاب بنتونیت

بصورت حفاری رایج برابراستانداردهای مخزن این .حجم هستند نقل و حمل قابل استاندارد مخازن که باشد مقداری به باید بنتونیت دوغاب حوضچه توانایی تامین گل حفاری مورد نیاز برای دستگاه های در حال حفاری را داشته باشد .کلیه اتصاالت و پمپ های الزم جهت ساخت و عمل آوری بنتونیت در درون و بر روی این مخازن تعبیه شده است . با توجه به شرایط حاکم در کارگاه ها و اجتناب از استفاده مستمر از پمپ حدالمقدور سعی میشود که انتقال دوغاب بنتونیت به شود. انجام ثقلی بصورت شده حفاری پانلهای داخل تراز به نسبت بنتونیت ترازحوض باید دلیل به همین

فوقاني گایدوال حداقل2متر باالتر باشد .

یک حداقل است الزم اینکه به توجه با ها پروژه در وحداکثر دو دستگاه حفاری بصورت همزمان مشغول به کار با شند ، حوضچه های ساخت و عمل آوری بنتونیت می بایست دارای حجم کافی برای تامین بنتونیت مورد

نیاز دو پانل باشند.

که شرایطی با حفاری گل گردش تاسیسات ساخت ذکر شده می بایست دارای مشخصات ذیل باشد:

ابعاد محاسبه به 1(حوضچه ساخت گل حفاری شده متر از بلوک بتنی ساخته شده و در فواصلی مقابل در آن نمودن پایدار دیوار جهت در پشت بایست ،می حفاری گل استاتیک هیدرو فشار و گردد تقویت بند پشت بصورت بتنی بلوک با دیواره پشت در مصالح ریختن با احداث از پس از تخریب آن ممانعت شود. سطح داخلی حوضچه ساخت بنتونیت می بایست دارای یک الیه پالستر سیمان بوده و ترجیحا بهتر است که جدار داخلی آن جهت جلوگیری از نشست آب ،قیراندود گردد.

2(حوضچه عمل آوری گل حفاری به همان ابعاد و مشخصات حوضچه ساخت و در مجاورت آن به

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 8

گونه ای احداث میگردد که محتویات حوضچه ساخت گل حفاری ، بصورت ثقلی بوسیله یک لوله گالوانیزه 6 اینچ دارای شیر فلکه در حوضچه عمل

آوری تخلیه می گردد.

، حفاری گل ساخت حوضچه مجاورت 3(در تخلیه جهت کافی ابعاد با سکو یک بایست می کیسه های بنتونیت و دپوی آن در مجاورت محل ساخت .حوضچه گردد احداث ماالکسور استقرار گل حفاری می بایست در محلی احداث گردد که های کیسه حامل تریلی راحت دسترسی امکان

بنتونیت به مجاورت آن فراهم باشد.

می شده آوری عمل و شده ساخته 4(بنتونیت بایست بوسیله لوله6 اینچ که در کف حوضچه عمل حفاری محل به پمپ با است شده تعبیه آوری

پانل ها هدایت گردد.

در و آن در مجاورت و هادی دیوار موازات 5(به لوله نصب به اقدام ریزی، بتن پالتفرم سمت

هدایت بنتونیت می گردد.

با همراه ، بند آب دیوار اجرای عملیات درآغاز احداث پالتفرم حفاری ، خط لوله هدایت بنتونیت در مجاورت دیوار هادی ، نصب و با اتمام دیوارآب بند هر بخش ،خط لوله هدایت بنتونیت برداشته آسیب از اجتناب برای لوله این خط . شود می دیدن حدود 30 سانتی متر زیر خاک مدفون می

گردد.

مجدد استفاده جهت برگشتی بنتونیت 6(لوله دیگر هادی دیوار در مجاورت بازیافتی بنتونیت

نصب می شود.

3-6- حفاری بارت )پانل( :

بیل به وسیله نرم به طور کلی حفاری در زمین های دستگاههای وسیله به زمینهای سخت در و مکانیکی

حفاری ضربه ای و ضربه ای - دورانی انجام می شود.

در شده تعبیه بکسل سیم عدد دو توسط کلمشل جرثقیل دووینچه چرخ زنجیری بوم خشک کنترل می در استقرار دستگاه نحوه توسط .راستای حفاری شود گایدوال های دیواره با کلمشل راستای پالتفرم روی

تنظیم می گردد.

و سخت شده سیمانه های الیه با برخورد صورت در و سنگ تخته درشت قطعات با برخورد همچنین ،

ترپان از گیرند نمی گراب جای درون که Boulderابعاد به و 45K ورق از شده ساخته کتابی )ترپان .بدین گردد می متر(استفاده سانتی 210*125*55ذکر مشکالت از یکی مشاهده در صورت که صورت شده ترپان را جایگزین گراب کرده و با استفاده از وزن ترپان و نیروی ناشی از سقوط آن بر روی الیه سخت به خرد کردن مصالح اقدام یا قطعات درشت سنگ و

سخت می کنیم .

این عمل تا جایی ادامه پیدا می کند که گراب توانایی بیرون آوردن قطعات خرد شده را از داخل پانل داشته ترپان جای به گراب جایگزینی با هنگام این باشد.در باید توجه داشت که . ادامه می دهیم را پانل حفاری کاهش نیز و حفاری زمان افزایش باعث عملیات این راندمان حفاری می گردد. اشاره به این نکته می کنیم بتن پانلهای دیدن بر صدمه تاثیری ترپان که ضربات ریزی شده کناری ندارد وعلت این موضوع خواص بتن

پالستیک وبخصوص شکل پذیری باالی آن می باشد.

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 9

3-6-1-مراحل حفاری بارت به وسیله گراب :

با استفاده از گراب)Grab( یا درحفاری دیوارآب بند کلمشل)clamshell(مراحل زیر اجرا می گردد:

ابتدا فواصل پانلها بر روی سطح تمام شده دیوارهادی مشخص و عالمتگذاری می شود .با توجه به محل شروع دیوار اولین پانل با مشخصات پانل اولیه)P 1 ( موقعیت

پانلهای بعدی نسبت به آن مشخص می گردد.

کلمشل دهنه )طول متر طول2/4 به اولیه پانلهای هادی دیوار شده تمام سطح برروی و مشخص )عالمتگذاری می شود .این پانل ها به صورت اختصاری Pi نامیده می شوند )اندیس iمشخص کننده شماره

پانل های اولیه می باشد( .

متر 2 طول به اولیه پانلهای مابین ثانویه پانلهای )20سانتی متراز طرفین پانلهای اولیه در حین حفاری تراشیده می شود ولذا پانل ایجاد شده نهایتا 2/4 متر خواهد بود ( مشخص و بر روی سطح تمام شده دیوار بصورت ها پانل این . شود می عالمتگذاری هادی S نامیده می شود )اندیس iمشخص کننده

i اختصاریشماره پانل پانویه می باشد( .

هدف از این نوع اجرا و تقسیم دیوار به پانل های اولیه و ثانویه موارد زیر می باشد:

1(ایجاد دیوار یکپارچه

2(آب بندی بارت ها

3(جلوگیری از انحراف

در هنگام حفاری پانل به وسیله گل حفاری که مخلوطی از آب و بنتونیت )دوغاب بنتونیت ( است پر می شود.

سطح گل حفاری در ترانشه باید حداکثر 0/6 متر پایین تر از سطح فوقانی دیوار هادی و حداقل یک متر باالتر از بیشترین سطح ایستابی در طرفین دیوار آب بند باشد . حین حفاری باید دقت شود تا هیچگاه سطح گل حفاری در ترانشه از ترازی که برای پایداری ترانشه مورد نیاز ناگهانی سطح افت .درصورت نگیرد قرار پایینتر است بررسی آن علت سریعا باید ترانشه درون حفاری گل شده و اقدامات الزم جهت حفظ تراز گل حفاری بعمل

آید.

به گل که دهد می رخ زمانی حفاری گل رفتن هدر مجاور داخل طبقات به آنولوس فضای از عبور هنگام

دیواره چال نفوذ کند.

دالیل این امر عبارتند از:

توجهی قابل نفوذپذیری مجاور سنگ یا 1(تشکیالت دارد که باعث عبور بخشی یا تمام گل از خود می شود.

ذرات که است حدی به سنگ تخلخل یا 2(منافذ کلوئیدی یا جامد گل نمی تواند آنها را مسدود کند.

3(فشار هیدرواستاتیکی گل حفاری به حدی زیاد است که روی طبقات مجاور تاثیر گذاشته ودر آنها نفوذ می

کند .

اجرای در صورت هدر رفتن گل حفاری مشکالتی در کار بوجود می آید که عبارتند از :

1(افزایش هزینه حفاری در اثر عدم بازگشت گل حفاری به سطح

که سنگی نوع یا تشکیالت به نداشتن 2(دسترسی حفاری می شود.

3(امکان افت فشار هیدرواستاتیکی گل حفاری در بین فضای آنولوس

4(افزایش زمان حفاری

این بروز برای باید تمهیدات الزم انجام پروژه درحین مشکل در نظر گرفته شود و درضمن همواره باید گل حفاری اضافی موجود باشد تا با مشکل کاهش گل در

پانل مواجه نشویم.

3-7-بتن ریزی:

با اتمام پانل حفاری هر پانل پس از کسب تائید دستگاه نظارت در خصوص عمق وابعاد پانل ، کار بتن ریزی با استفاده از قیف و لوله ترمی انجام می پذیرد . عمل بتن slump حداقل با بتن پالستیک با تحویل ریزی که 150 میلی متر و حداکثر 210 میلی متر توسط تراک میکسر پای قیف بتن ریزی در کمتر از 2/5 ساعت انجام

می شود.

لوله طول کاهش ، ریزی بتن در مسئله مهمترین 30سانتی قطر به ای )لوله )tremie pipe( ترمی متر(به گونه ای است که بجز مرحله ابتدایی بتن ریزی بتن داخل در متر 2 مقدار به باید حداقل ترمی لوله مستغرق باشد، زیرا درغیر اینصورت امکان دو تکه شدن بتن ریزی و قرار گرفتن دوغاب حفاری در بین دو بخش

وجود خواهد داشت.

انجام جهت میکسر تراک دستگاه دو حداقل تامین

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 10

عملیات بتن ریزی الزامی می باشد و میزان بتن ریزی در هیچ حالت نباید کمتر از 20 متر مکعب در ساعت باشد . حداکثر فاصله زمانی مابین اتمام تخلیه بتن هر بعدی تراک میکسر بتن تخلیه با شروع تراک میکسر

نباید بیشتر از 15 دقیقه طول بکشد.

جهت جلوگیری از نفوذ دوغاب و لجن موجود در پانل به داخل لوله حین بتن ریزی ضمن استفاده از رزوه های به مقدار از گریس ترمی لوله مابین قطعات مخروطی کافی جهت آب بندی موقت استفاده می شود .عملیات بتن ریزی تا خارج شدن کامل لجن ها و بتن کثیف )

بتن آلوده به بنتونیت ( ادامه می یابد .

ترمی لوله داخل دوغاب اختالط از جلوگیری جهت در توپ عدد یک از پالستیک بتن با شده جاگذاری داخل لوله به عنوان جدا کننده قبل از شروع عملیات

بتن ریزی استفاده می شود.

بنا به نظر پروژه ، بتن پالستیک باید دارای مشخصات زیر باشد:

- روانی )اسالمپ(بتن بین 16 تا 22 سانتی متر .

- مقاومت فشاری 28 روزه نمونه استوانه ای بین 10 تا 12 کیلوگرم بر سانتی متر مربع.

بین استوانه ای نمونه تغییر شکل 28 روزه - مدول 1200 تا 1000کیلوگرم بر سانتی متر.

طرح اختالط به شرح زیر می باشد:

150-120 کیلوگرمسیمانسنگ دانه )شن

وماسه(1500-1300 کیلوگرم

50 -30 کیلوگرمبنتونیت سدیمی380-300 کیلوگرمآب

جدول 3-8-1- طرح اختالط بتن .

به و دستگاه های حفاری آمدن وسایل با آنجائیکه از کارگاه ، می بایست بستر کار جهت شروع بکار پرسنل باشد، الزم است که طرح اختالط و دستگاه ها فراهم و مدول فشاری مقاومت بطور همزمان پالستیک بتن

االستیته مطلوب دستگاه نظارت را دارا باشد.

علت تاکید به نهایی شدن طرح اختالط کارگاهی بتن از آغاز بکار با مصالح و شرایط کارگاه پیش پالستیک پیمانکار تخصصی اجرای دیوار آب بند به این دلیل است که بر اساس نشریه شماره 13کمیته ملی سدهای بزرگ )ICOLD( برای ساخت دیوار آب بند بتن پالستیک )Young modulus( درخاکهای همگن مدول یانگبا افزایش عمق ناچیز است ، مناسبترین مصالح ، آنها مصالحی است که مدول یانگ آنها 4 الی 5 برابر بزرگتر

از توده خاک پیرامون آن باشد.

مقاومت فشاری بتن پالستیک بسته به طرح اختالط آن همواره کمتر از 40 کیلوگرم بر سانتی متر مربع و اکثرا

در حدود 20-15 کیلوگرم بر سانتی متر است.

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 11

3-8-درزهای اجرایی :

بطور کل درزهای اجرایی به منظور ایجاد اتصالی قوی درحد فاصل پانل ها در احداث دیوار آب بند صورت می

گیرد .

روش همپوشانی : در این روش ابتدا پانلهای فرد )اولیه (حفاری و بتن ریزی میگردند و پس از بتن ریزی پانلهای فرد اقدام به حفاری پانلهای زوج ، حدود 20-15 سانتی متر از پانل های فرد مجاور تراشیده می شوند .در روش همپوشانی این اطمینان حاصل می شود که یک دیوار آب بند بدون درز)joint( ایجاد می شودو بیشترین کنترل روی محل اتصال پانلها را داریم .همچنین عالوه بر تضمین بدون درز بودن دیوار، امکان ایجاد جبهه های کاری متعدد را فراهم نموده و در نتیجه بتن پالستیک ریخته شده)با عمر حدود 2 الی 5 روز ( بر اثر حفاری پانل مجاور دچار

آسیب نشود.

انجام تعمیرات ماشین آالت و4-1-کلمشل

باعث حفظ امر این که بوده کلمشل 5تن وزن حداقل راستای قائم کلمشل در روش سقوط آزاد می شود ، نیروی قائم الزم جهت حفاری با استفاده از وزن کلمشل و نیروی افقی الزم جهت کندن توسط تغییر مسیر نیرو از طریق

سیم بکسل دهنه )صدفی(تامین می گردد.

هر دو نیروی الزم جهت حفاری توسط ناخن های تعبیه شده در دهنه کلمشل به محل حفاری انتقال می یابد زیاد تنگستن ترکیب با فوالد از حفاری های ناخن .ارتجاعی مناسب جهت حفاری قابلیت و تهیه گردیده را دارا می باشد.تعداد ناخن های هر کلمشل بستگی به عرض دهنه کلمشل دارد.طول این ناخن ها حداقل 20 سانتی متر و عرض آن حداقل7 سانتی متر می باشد.به عمق حداقل 10 سانتی ناخن های مذکور عملکرد

متر باعث همپوشانی وآب بندی مناسب مابین پانلهای اولیه و ثانویه می گردد.

4-2ترپان:

و سخت شده سیمانه های الیه با برخورد صورت در ترپان از سنگ درشت قطعات با برخورد همچنین استفاده می گردد دراین مرحله از کار الیه های مذکور توسط ترپان خرد شده وسپس توسط کلمشل ، حفاری با که است داده نشان گذشته یابد.تجارب می ادامه دارای های الیه توان می حفاری گراب وزن افزایش سیمان آهکی و یا قطعات سنگی که ابعاد آن در درون

گراب جای بگیرند را حفاری نمود.

مقدار به حداقل بستر سنگ در نفوذپذیری میزان حفاری سنگ هوازده سطحی و حداکثر تا حدی خواهد بود که ضربات متداوم ترپان به وزن 6 تن در مدت 15 دقیقه بیشتر از 8 سانتی متر نفوذ ننماید)تعداد ضربات ترپان در هر دقیقه معموال

4 ضربه می باشد(.

باعث اوال متداول حد از بیشتر بستر درسنگ نفوذ ریزش غیر متعارف الیه های سست باالیی و گیر کردن کلمشل و ایجاد مشکل در آب بندی پانل گردیده و ثانیا باعث ایجاد ترک در الیه های سنگی بستر می گردد که این امر با توجه به حساسیت محل اتصال باعث مشکل

آب بندی دیوار می گردد.

4-3-انجام تعمیرات و ساخت گراب:

با توجه به اینکه استهالک گراب های تاثیر عمده ای در کاهش راندمان کار می گذارد و به همین جهت شرکت ارجان پی اقدام به راه اندازی کارگاه ساخت و

انجام تعمیرات گراب نموده است .

با گراب تعمیرات انجام و ساخت کارگاه بنابراین الزم پشتیبانی ، بند آب دیوار اجرایی عملیات شروع راندمان حفاری کاهش ویا توقف ، اجرایی عملیات از آنها نمودن جایگزین بدلیل را گرابها خرابی از ناشی با گراب سالم تا تعمیر گراب نیازمند تعمیر به حداقل زمان ممکن خواهد رساند. شرکت ارجان پی تمهیدات الزم جهت ساخت گراب شامل موتور جوش ،دستگاه برش ورق و دریل ستونی را در کارگاه انجام تعمیرات و

ساخت گراب فراهم می کند.

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 12

پیوست بتن پالستیک:

نظر به اهمیت بتن پالستیک در اجرای دیوار آب بند الزم می دانیم توضیحاتی هر چند مختصر در این زمینه داشته باشیم .

بتن پالستیک از آب، سنگدانه، سیمان ، بنتونیت تشکیل یافته است و از گزینه های مناسب کاربرد در دیوار آب بند می باشداز خصوصیات این بتن این است که عالوه بر مقاومت مناسب برای تحمل تنش ها در دیوار دارای شکل پذیری مناسب می باشد.یعنی میتوان در عمق های مختلف تغییر شکل های کافی )متناسب با خاک اطراف( بدون گسیختگی انجام دهد استفاده از دیوار های آب بند بتن پالستیکی برای دیوار آبندی پی سدها زمانی مورد توجه قرار می گیرد که گرادیان هیدرولیکی و ارتفاع سد زیاد بوده و به مصالحی با مقاومت کافی در برابر فرسایش و دوام کافی نیازم داشته باشیم . همچنین از چنین دیوار هایی انتظار می رود که قابلیت تغییر شکل باالیی داشته باشند تا کرنش های تحمیلی از طرف پی به این دیواره ها تحت بارگذاریهای سد و شرایط مختلف هیدرولیکی را بدون وقوع ترک تحمل کنند . استفاده از مصالح بتن پالستیک که از مصالح آب ،سنگدانه ، سیمان و بنتونیت تشکیل یافته است در مواردی برای آب بندی پی مطرح می گردد

که احداث دیوار برای آب بندی پی سد در مقایسه با روش های دیگر اصالح آبگذاری پی ترجیح داده می شود..

بنابراین در این قسمت الزم است به برخی از طرح اختالط ها و آزمایشات انجام شده روی آنها اشاره نماییم

مشخصات طرح های اختالط:

در ساخت نمو نه های بتن پالستیک از 6 طرح اختالط استفاده شده که مشخصات این طرح های اختالط در جدول زیر آورده شده است.

مصالح طرح اختالط

شماره آزمایش

آب

)lit/m3 (

Kg/( بنتونیت)m3

سیمان

)Kg/m3(

مصالح دانه ای )Kg/m3(

آب به سیمان )W/C(

14203010015008.4

24203015015008.2

34204015015008.2

44203020015001.2

54204020015001.2

64205020015001.2

جدول : درصد مصالح مصرفی در 6 طرح اختالط بتن پالستیک .

حداکثر اندازه مصالح مصرفی 10 میلی متر می باشد.میزان دانه ای مصرفی در تمامی طرحهای اختالط ثابت و برابر 1500 کیلوگرم در هر متر مکعب بتن پالستیک می باشد.

سیمان مصرفی در ساخت نمونه های بتن پالستیک از نوع ضد سولفات و آب مصرفی نیز آب شرب تهر ان می باشد.

روش اجرای دیوار آب بند

ARJANPAY 13

نتایج آزمایشها :

همانطور که از جدول زیر نمایان می باشد در میزان ثابت سیمان در هر طرح اختالط با افزایش درصد بنتونیت ،اسالمپ بتن پالستیک افزایش می یابد . همینطور در میزان ثابت سیمان هنگامیکه بنتونیت طرح اختالط بتن پالستیک را افزایش می دهیم ، مقاومت فشاری نمونه های بتن پالستیک کاهش می یابد و وقتیکه میزان بنتونیت طرح اختالط ثابت

می ماند و میزان سیمان را افزایش میدهیم ، مقاومت نمونه های پالستیک افزایش می یابد.

123456طرح اختالط)Cm (192122172023اسالمپ

)kg cm3/(1.44.52.494.23.7مقاومت فشاری 7 روزه)kg cm3/(2.68.35.316.57.77.4مقاومت فشاری 28 روزه

)ton /m3( 2.022.062.082.12.132.15وزن مخصوصجدول : اسالمپ، مقاومت فشاری )7و 28 روزه(، وزن مخصوص نمون های بتن پالستیک .

یکی از مسائل مهم در طرح اختالط های بتن پالستیک برای استفاده در دیواره های آب بند که در زیر سدها وبخصوص سدهای با ارتفاع قابل توجه تاثیر دارد ، این است که مصالحی بوجود آورده شود که عالوه بر مقاومت کافی در برابر فرسایش هیدرولیکی تحت گرادیان های بسیار باال و با دوام کافی در طول عمر بهره برداری سد ، قابلیت هماهنگی از نظر تغییر شکل با محیط پی مجاور را نیز داشته باشد، به این صورت که کرنش هایی که در پی سد تحت بارگذاری مربوط به ساخت سد ، آبگیری و دوران بهر ه برداری به وجود خواهند آمد ،تا حد زیادی به دیوارآب بند اجرا شده در داخل پی نیز اعمال شده و درصورتیکه مصالح دیوار نتوانند کرنش های مذکور را تحمل نماید وقوع ترک بر دیوار و از دست دادن آب بندی آن متحمل خواهد بود از طرفی مصالح بتن پالستیک مثل بسیاری دیگری از مصالح خاکی و سنگی با باال رفتن مقاومت آن ، حالت ترشدگی پیدا خواهد کرد و کرنش حالت گسیختگی آن پائین خواهد آمد . بدین ترتیب در طرح چنین دیوارهایی

ایجاد تعادل بین مقاومت و شکل پذیری مساله اصلی می باشد.

آب بندهای بتن پالستیک به علت کارایی مناسب ، شکل پذیری و نفوذپذیری مطلوب از اهمیت ویژه ای برخوردارند . امتیاز مهم دیوار های آب بند با بتن پالستیک استفاده از آنها در تعمیر هسته آسیب دیده سدهای خاکی و سنگ ریزه ای است

ضمنا اینگونه آب بندها در مکان هایی که سطح آب زیر زمینی در آنها باالست از ارزش باالیی برخوردار هستند.

نهایتا دیوار آب بند بتن پالستیک اهداف عمومی آب بندی را عبارتند از : کاهش زیر فشار ، کاهعش تراوش کاهش گرادیان هیدرولیکی ، کاهش خطر آب شستگی پایین دست سد و عدم خالی شدن تدریجی زیر پی سد را تامین می نماید.

روش اجرای دیوار آب بند