ارزیابی بحرانی پدیده پایپینگ (لوله گذاری) در سدهای خاکی

Critical appraisal of piping phenomena in earth dams

دانلود رایگان اصل مقاله

چکیده

این مقاله، بررسی جامعی از مقالات منتشر شده در زمینه پدیده های پایپینگ خاک را ارائه می کند. اولین ابزارها برای طراحی سدهای خاکی برای مقاومت پایپینگ در طول های سال های 1910-1935 توسعه یافته اند. ضابطه فیلتر برای خاک های پراکنده کننده در دهه 1970 اصلاح شد. پدیده پایپینگ در کل به صورت زیر تعریف می شود: (1) متورم کردن، (2) فرسایش داخلی، (3) فرسایش پس گشت، گرچه حالت های دیگر نیز امکان پذیر می باشند. تحقیقات اخیر در زمینه پایپینگ نشان دهنده محدودیت های وقوع پایپینگ و نقشی می باشند که طراحی و ساخت ممکن است در درصد بالایی از شکست های پایپینگ ایفا کنند. رویه های آزمایشگاهی استانداردسازی شده برای ارزیابی پتانسیل پایپینگ در مواد چسبنده دردسترس می باشند، ولی هیچ روشی برای ارزیابی پتانسیل خود فیلترسازی وجود ندارد. پیشرفت های اخیر در فناوری کامپیوتر، ارزیابی تراوش و تغییرشکل را در خاکریزها تسخیل کرده است ولی روش های محاسباتی برای ارزیابی پتانسیل پایپینگ فعلا محدود می باشند.   

مقدمه

براساس تاریخچه شکست های سد خاکی در قرن های نوزدهم و بیستم، احتمال دارد که شکست های پایپینگ در سدها روی داده باشد، از آنجاییکه اولین سدها حدود 2900 سال قبل از مسیح ساخته شده بودند. روش های اولیه ساخت، تاثیرات تراوش یا طرز پخش و انتشار صحیح مواد را برای فراهم سازی فیلترهای کافی در سدهای خاکی در نظر نگرفته بودند. همانطور که تجربه با ساخت موفق سدها با انواع مواد فونداسیون افزایش می یابد، طرح های سد موفق از نظر آزمایشی تا اولین هزاره AD پدید آمدند، همانطور که توسط طول عمر 2000 ساله سد Proserpina ساخته شده توسط Romans مشاهده شده بودند. کمی بعد، Henry Darcy رابطه بین راس (ارتفاع ریزش)، طول مسیر جریان و سرعت های سیال را در وسیله دانه ای شناسایی کرد و روش هایی را برای ارزیابی پتانسیل پایپینگ از طول مسیر جریان زیر سدها توسعه داد. با پیدایش مکانیک های خاک مدرن، Terzaghi روشی را برای ارزیابی متورم کردن (برآمدگی) توسعه داد. همچنین روش هایی برای کمک به طراحی اندازه گیری های پایپینگ دفاعی در فرم فیلترها و ارزیابی درجه های هیدرولیک برای طراحی توسعه یافتند. این مقاله، مرور کلی مقالات پایپینگ و روش های قابل دستیابی برای ارزیابی مسائل مربوط به پایپینگ را در سدهای موجود ارائه می کند.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید