مقاله روشهاى ساخت سیمان

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله روشهاى ساخت سیمان دارای ۳۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله روشهاى ساخت سیمان  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله روشهاى ساخت سیمان،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله روشهاى ساخت سیمان :

روشهاى ساخت سیمان

فهرست :

روشهاى ساخت سیمان
اصول زمین شناسی در سد سازی ( ۱ )
اصول زمین شناسی در سد سازی ( ۲ )
اصول زمین شناسی در سد سازی ( ۳ )
تکنولوژی اجراء در سد خاکی با هسته رسی
آشنایی با GPS و چگونگی کار با ماهواره ها

روشهاى ساخت سیمان
روشهاى مختلفى براى تولید سیمان وجود دارد. اصولا چهار روش براى تولید سیمان وجود دارد :
۱- روش تر
۲- روش نیمه تر
۳- روش نیمه خشک
۴- روش خشک
– روش تر و نیمه تر
در روش تر و نیمه تر خاک رس مصرفى در دستگاه دوغاب ساز ( Wash mill ) ، تبدیل به دوغاب مى گردد. سپس دوغاب خاک رس به همراه سنگ آهک در آسیاب مواد خام مخلوط و نرم گشته و تبدیل به دوغاب با غلظت بیشترى مى شود. پس از تنظیمات لازم توسط آزمایشگاه، بعنوان خوراک کوره مورد مصرف قرار مى گیرد. در روش نیمه تر، مواد خروجى از آسیاب مواد به صورت دوغاب است و قبل از ورود به کوره بوسیله فیلتر پرس آب آن گرفته مى شود و بصورت کیک یا آماج ( حبه ) به کوره تغذیه مى گردد.

– روش نیمه خشک
در روش نیمه خشک مواد اولیه بصورت خشک با یکدیگر مخلوط گشته و به آسیاب مواد خام تغذیه مى گردند. مواد خروجى از آسیاب مواد به صورت پودر است. قبل از تغذیه این پودر به کوره مقدارى آب روى آن پاشیده مى شود و آن را به صورت آماج یا حبه در آورده و به کوره تغذیه مى نمایند.

– روش خشک
در روش خشک مواد اولیه خشک وارد آسیاب مى شود. پودر خروجى از آسیاب مواد، پس از تنظیم، به عنوان خوراک کوره مصرف مى گردد.

روشهاى مختلفى براى تولید سیمان هاى مختلف وجود دارد که عمدتا بستگى به تکنولوژى مورد استفاده و جنس سیمان دارد، تکنولوژى مورد استفاده براى تولید سیمان به مرور دستخوش تحول و پیشرفت بوده است. هم اکنون صنعت سیمان با برخوردارى از آخرین تکنیک هاى اعجاب انگیز، با استفاده از روش خشک و به کمک سیستم هاى اتوماتیک، شاهد پیشرفت هاى شگرف در طول تاریخ ۱۶۰ ساله تولید صنعتى خود مى باشد. روش تولید برخى سیمان ها نظیر سیمان آلومینایى کاملا متفاوت با روش تولید سیمان پرتلند مى باشد.
مواد خام و معادن
مواد خام تشکیل دهنده سیمان اساساً از اکسیدهای سیلسیم و آهن تشکیل شده اند . این مواد در کوره با هم ترکیب شده و به غیر از مقداری آهک آزاد باقیمانده ، که فرصت کافی برای فعل و انفعالات نداشته است ، ترکیبات شیمیایی جدید و پایداری نتیجه می شوند.در هنگام خنک کردن مصالح بر اساس سرعت خنک کردن، مواد به شکل بلوری و بی شکل ظاهر می گردند دانه های بی شکل که که اکثراً شیشه ای هستند و دانه های بلوری شده، در حالی که یک فرمول شیمیایی دارند، دارای خواص متفاوتی می باشند. برای سیمان معمولی، درصد ترکیبات حاصل از فعل و انفعالات فوق با داشتن درصد اکسید های موجود در کلینکر و با فرض اینکه کریستاله شدن کامل انجام پذیرفته باشد، قابل محاسبه استترکیبات اصلی سیمان عبارتند از:
سه کلسیم سیلیکات(C3S)-دو کلسیم سیلیکات(C2S)-سه کلسیم آلومینات(C3A)-چهار کلسیم آلومینوفریت(C4AF)
سیلیکاتها یعنی C2S,C3S ترکیبات اصلی و مهم سیمان می باشند و در حقیقت مقاومت سیمان هیدراته شده به آنها بستگی دارد.در حقیقت حضور C3A در سیمان سودمند نیست.این ترکیب نقشی در مقاومت سیمان به جز کمی در سن اولیه آن نداشته و بعد از سخت شدن سیمان،در معرض حمله سولفات ها با تشکیل سولفو آلومینات کلسیم سبب خرابی و فساد آن می گردد.

انواع‌ سیمان
پنج‌ نوع‌ سیمان‌ پُرتلند بر اساس‌ ASTM C150، هشت‌ نوع‌ سیمان‌ هیدرولیکی‌ مخلوط ‌شده‌ بر اساس‌ ASTM C595، سه‌ نوع‌ سیمان‌ بنایی‌ بر اساس‌ ASTM C91، دو نوع‌ سیمان‌ پلاستیک‌، سه‌ نوع‌ سیمان‌ انبساطی‌ و تعدادی‌ سیمان‌های‌ مخلوط‌ یا پرتلند ویژه‌ برای‌ بلوک‌ ، لوله‌ و سایر کاربردها وجود دارند. تعدادی‌ سیمان‌های‌ زودگیر و زود سخت‌ شونده‌ نیزامروزه‌ در دسترس‌ هستند که‌ با مشخصات‌ C595 مطابقت‌ دارند. به‌ علاوه‌ سیمان‌های پُرآلومینیوم‌ و منیزیم‌ یا سیمان‌های‌ سورل‌ نیز وجود دارند.برخی‌ سیمان‌ها در بازارهای منطقه‌ای‌ محدودی‌ در دسترس‌ هستند، ولی‌ انواع‌ III,II,I معمولاً در تمامی بازارها موجود وقابل‌ دستیابی‌اند. بسیاری‌ از سیمان‌های نوع‌ II,I مشخصات‌ هر دو نوع‌ را ارضا می‌نمایند. بعضی از سیمان‌های‌ نوع‌ II ویژگی‌های‌ اجرایی‌ نوع‌ V را دارا هستند. ترکیبات‌ شیمیایی‌ زیر به‌ عنوان‌ نمونه‌ بیانگر مقایسه‌ بین‌ انواع‌ سیمان‌ پرتلند می‌باشد. البته‌ مقادیر واقعی ترکیبات‌ مربوط‌ به‌ هر سازنده‌ با مقادیر نمونه زیر قدری‌ تفاوت‌ دارند.

سیماهای‌ پرتلند استاندارد به‌ شرح‌ ذیل‌ می‌باشند:

نوع‌ I، سیمان‌ معمولی‌ (ASTM C150) :
این‌ نوع‌ عموماً استفاده‌ می‌شود مگر اینکه‌ مشخصاً نوع‌ دیگری‌ ذکر شده‌ باشد. غالباً مشخصات‌ نوع‌ II را ارضا می‌نماید. بعضی از موارد مصرف‌ آن‌ عبارتند از: جدول‌ خیابان‌ها، ملات‌ها، اندود ها و پی ساختمان هایی که‌ امکان‌ حمله‌ سولفات ها در آنها وجود ندارد.
نوع‌ II، مقاومت‌ متوسط‌ در مقابل‌ سولفات‌ (ASTM C150 اصلاح‌ شده‌):
برای‌ مواردی‌ که‌ حرارت‌ هیدراسیون‌ متوسط‌ مطرح‌ باشد به کار می رود. حداکثر C3A به‌ میزان‌ ۸ درصد است‌. این‌ نوع‌ سیمان‌ برای‌ بتن‌ در مجاورت‌ آب‌ دریا نیز می تواند استفاده‌ ‌شود.
نوع‌ III، زود سخت‌ شونده‌ (ASTM C150):
این‌ سیمان‌ بیشتر آسیاب‌ شده‌ و دارای درصد های بالاتر C3A و C3S است‌. مقاومت‌های فشاری‌ ۳ و ۷ روزه بتن‌ ساخته‌ شده‌ با این‌ نوع‌ سیمان‌ به‌ ترتیب‌ با مقاومت‌های‌ ۷ روزه‌ و ۲۸روزه‌ بتن‌ ساخته‌ شده‌ با انواع‌ II, I تقریباً معادل‌ است‌. ولی‌ مقاومت‌ نهایی‌ حدوداً برابر یا کمتر از دو نوع‌ دیگر می باشد.
نوع‌ IV، کم‌ حرارت‌ (ASTM C150):
درصدهای‌ C4AF , C2S نسبتاً بالا است‌. در حالی‌ که‌ درصدهای‌ C3A و C3S پایین‌ است‌. حرارت‌ هیدراسیون‌ نسبت‌ به‌ سایر انواع‌ کمتر است‌ و کندتر توسعه‌ می یابد. روند کسب ‌مقاومت‌ خیلی‌ کندتر است‌. این‌ نوع‌ سیمان‌ در سازه‌های‌ بتنی‌ حجیم‌ با نسبت‌های‌ پایین ‌سطح‌ به‌ حجم‌ استفاده‌ شده‌ و فقط‌ در صورت‌ سفارش‌ خاص‌ برای تناژهای‌ خیلی‌ زیاد و مدت‌ طولانی‌ مصرف‌ قابل‌ تأمین‌ است‌. این‌ سیمان‌ نسبت‌ به‌ سایر انواع‌، مدت‌ طولانی‌تری ‌برای‌ عمل‌ آوری‌ نیاز دارد.
نوع‌ V، ضد سولفات‌ (ASTM C15) :
این‌ سیمان‌ مقدار خیلی‌ کمی C3A دارد (۵%). به‌ جای این‌ معیار می‌توان‌ یک‌ حد جایگزین‌ با استفاده‌ از مشخصات‌ C452 ASTM برای‌ C3A+C4AF تعیین‌ نمود. این‌ نوع‌ سیمان ‌برای‌ بتن‌های‌ در مجاورت‌ سولفات‌های قلیایی‌ خاک‌، سولفات‌های‌ آب‌های‌ زیرزمینی‌، و آب‌ دریا استفاده‌ می‌شود. معمولاً کارخانه‌های‌ زیادی‌ این‌ سیمان‌ را عرضه‌ می کنند ولی‌ امکان ‌دارد سفارشات‌ مخصوص‌ نیز مورد نیاز باشد.
انواع‌ IIIA,IIA,IA، هوادار (ASTM C150):
این‌ سه‌ نوع‌ سیمان‌ از نظر ترکیب‌ شبیه‌ سیمان‌های‌ نوع‌ II,I و III بوده‌ به‌ جز اینکه‌ درحین‌ ساخت‌ یک‌ ماده‌ افزودنی حباب‌ هوازا با آنها مخلوط‌ شده‌ است‌. البته‌ برای تأمین ‌حباب‌ هوا در بتن‌ روش‌ ضعیفی‌ است‌ و نمی توان‌ سایر عوامل‌ مؤثر بر روی حباب‌ هوا در بتن‌ را با آن‌ تغییر داد. این‌ نوع‌ سیمان‌ها معمولاً فقط‌ در آمریکای شرقی یافت‌ می‌شوند. در ایران‌ نیز تا به‌ حال‌ استاندارد و تولید نشده‌اند.

سیمان‌های‌ مخلوط‌ (ASTM C595) :
این‌ سیمان‌ها شامل‌ مخلوط‌ آسیاب‌ شده‌ کلینکر سیمان های پرتلند عادی و خاکستر بادی‌، پوزولان‌ طبیعی یا کلسینه‌ شده‌ و یا سرباره‌ با درصدهای مشخص‌ می باشد. آنها همچنین‌ ممکن‌ است‌ شامل‌ مخلوط‌های‌ آهک‌ سرباره‌ و آهک‌ پوزولان‌ باشند. این‌ سیمان‌ها عموماً ولی نه‌ الزاماً باعث‌ افزایش‌ مقاومت‌ بتن در مقابل‌ واکنش‌ قلیایی‌ سنگدانه‌ها (به علت مصرف آهک آزاد بتن)، حمله‌ سولفاتی‌ و آب‌ دریا می‌شوند. همچنین به علت نفوذ پذیری کمتر، مقاومت‌ بیشتری در مقابل‌ آسیب‌ ناشی از یخ‌ زدن‌ و آب‌شدن‌ و نمک‌های‌ یخ‌ زدا نشان‌ می‌دهند. روند آزادسازی حرارت‌ توسط‌ سیمان های مخلوط کندتر بوده‌ و ممکن است‌ کسب‌ مقاومت‌ کندتری‌ به‌ خصوص‌ در دماهای‌ پایین‌ داشته‌ باشند. با این حال باید توجه داشت که میزان کل حرارت آزاد شده توسط این سیمان ها با سیمان های پرتلند مشابه خودشان تفاوت چندانی ندارد و در نهایت نیز سیمان های مخلوط به مقاومت نهایی در حدود سیمان های پرتلند خواهند رسید.
سیمان‌ بنایی‌ (ASTM C91) (Masonry cement):
سیمان‌ بنایی‌ سیمانی‌ است‌ که‌ در بیشتر کشورهای صنعتی‌ جهان به‌ منظور مصرف‌ در ملات ها و کارهای بنایی‌ ساخته‌ می‌شود. اکثر کارخانه‌ها فرمول‌ خاص‌ خود را برای‌ ساختن‌ این‌ سیمان ‌رعایت‌ کرده‌ و آن‌ را مخفی‌ نگه‌ می‌دارند و منتشر نمی‌کنند.
این‌ سیمان‌ در سه نوع ‌M,S,N تولید می‌شود که‌ نوع‌ M بیشترین‌ مقاومت‌ را برای‌ ملات‌های‌ بنایی‌ ایجاد می‌کند.
این‌ سیمان‌ معمولاً از مخلوط‌ کردن‌ حدود (۵۰%) کلینکر سیمان‌ پرتلند و حدود (۴۵%) گرد سنگ‌ آهک مرغوب‌ و قدری سنگ‌ گچ‌ و برخی مواد افزودنی با مقاومت‌ کمتر از سیمان‌ پرتلند ولی‌ دارای خواص‌ مطلوب‌ جهت‌ کارهای بنایی‌ ساخته‌ می‌شود. بعضی‌ سیمان های ‌بنایی‌، آمیخته‌ای از سیمان‌ پرتلند و آهک‌ مرده‌ و مواد افزودنی‌ هستند.

سیمان های‌ سفید و رنگی‌ (ASTM C150):
این نوع سیمان‌ با مشخصات سیمان‌ پرتلند نوع‌ III,I مطابقت دارد‌. با این‌ تفاوت‌ که‌ با انتخاب‌ مواد اولیه‌ مناسب‌، از ورود مواد رنگی‌ نظیر اکسیدهای آهن‌ و منیزیم‌ و غیره‌ به‌ فرآیند ساخت‌ جلوگیری می‌شود. برای‌ ساختن‌ سیمان های رنگی، مواد رنگی معدنی بی اثر شیمیایی ‌را به‌ سیمان‌ می افزایند. با سیمان‌ پرتلند نیز می‌توان‌ سیمان های‌ رنگی قرمز، قهوه‌ای و سیاه‌ ساخت‌. سیمان های سفید و رنگی بیشتر برای کارهای تزئینی مصرف‌ می‌شوند رنگ‌ سیمان‌ باید در برابر عوامل‌ جوی و نور پایدار باشد. مواد رنگی متداول‌ عبارتند از:
۱- اکسید آهن ‌برای‌ رنگ های‌ قرمز، زرد، قهوه‌ای‌ و سیاه‌.
۲- اکسید منگنز برای‌ رنگهای سیاه‌ و قهوه‌ای.
۳- اکسید و هیدروکسید کروم برای‌ رنگ‌ سبز و آبی‌.
۴- کبالت‌ برای‌ رنگ‌ آبی‌. ۵- اولترامارین‌ برای رنگ ‌سرمه‌ای‌.
۶- دوده‌ برای رنگ‌ سیاه‌.
۸- کهربای خام‌ و سوخته‌ برای رنگ‌ قهوه‌ای‌. ۹- گل‌ اخرا برای رنگ‌ زرد.
میزان‌ رنگ‌ حدود (۵%) تا (۱۰%) وزنی سیمان‌ است‌.
سیمان‌ پلاستیک‌ :
سیمان‌ پلاستیک از آسیاب‌ کردن‌ یک‌ عامل‌ روان‌ کننده‌ معدنی‌ با کلینکر سیمان‌ پرتلند که‌ با مشخصات‌ نوع‌ II,I استاندارد ASTM مطابقت‌ داشته‌ باشد، حاصل‌ می‌گردد. آیین‌ نامه ‌UBC استفاده‌ از عوامل‌ روان‌ کننده‌ را حداکثر تا ۱۲ درصد کل‌ حجم‌ مجاز می‌داند. سیمان ‌پلاستیک‌ الزامات‌ مذکور در C150 ASTM به‌ جز باقی مانده‌ غیر محلول‌، حباب‌ هوا و مواد افزودنی ‌بعدی‌ برای‌ کلسینه‌ سازی‌ به‌ علاوه‌ مقررات‌ خاص‌ UBC را برآورده‌ می‌سازد. سیمان ‌پلاستیک‌ برای پلاسترهای‌ سیمان‌ پُرتلند و اندود گچ‌ و سیمان‌ به‌ کار می‌رود و به‌ دلیل‌ مقدار زیاد هوای ایجاد شده‌ برای بتن‌ توصیه‌ نمی‌گردد.
از این نوع سیمان برای ساخت بتن هایی که احتمال نشست های غیر متقارن در آن ها می رود هم می توان استفاده کرد.
سیمان‌ چاه‌ نفت‌ (استاندارد API 10):
این‌ نوع‌ سیمان‌ شامل‌ چندین‌ گروه‌ بوده‌ و به‌ گونه‌ای‌ طراحی شده‌ که‌ شرایط‌ دما و فشار بالای ایجاد شده‌ در تزریق‌ چاه‌ نفت‌ را جواب گو باشد. این‌ سیمان‌ دوغاب‌ با لزجت‌ کم‌ و گیرش‌ کند ایجاد می‌کند که‌ به‌ منظور سهولت‌ فشار پمپاژ در چاه های عمیق‌ تا حد ممکن‌ روان‌ باقی ‌بماند. مقدار کمی‌ C3A دارد. درشت‌ دانه‌ است‌ و نمی‌تواند شامل‌ مواد کمکی‌ برای‌ آسیاب ‌کردن‌ باشد.
سیمان‌ منبسط‌ شده‌ انواع‌ M,K,S :
این‌ نوع‌ سیمان‌ها برای جلوگیری از انقباض‌ بتن‌ و به‌ حداقل‌ رساندن‌ ترک‌ خوردگی استفاده‌ می‌شود. مقاومت‌ آنها در مقابل‌ سولفات‌ها کم‌ است‌ و فقط‌ براساس‌ سفارش‌ تولید می‌گردد.
سیمان‌ پر آلومینیوم‌ :
این‌ نوع‌ سیمان‌ به‌ جای‌ سلیکات‌های‌ کلسیم‌ دارای‌ آلومینات‌های‌ کلسیم‌ است‌. مقاومت ‌اولیه‌ زیادی‌ دارد (۲۴ ساعته) و دارای خواص‌ نسوز است‌. اگر بتن‌ ساخته‌ شده‌ با این‌ نوع‌ سیمان‌ در طول‌ ۲۴ ساعت پس‌ از مخلوط‌ کردن‌ و ریختن‌ سرد نگه‌ داشته‌ نشود، ۴۰ درصد تنزل‌ مقاومت‌ در یک‌ دوره‌ ۶ ماهه خشک شدن‌ می‌تواند حادث‌ شود.
اصول زمین شناسی در سد سازی
عوامل مؤثر در انتخاب نوع سد
سدها با توجه به نوع مصالح مورد استفاده و شکل ساختمان آنها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. انتخاب نوع سد معمولاً طوری صورت می‌گیرد که بیشترین سازگاری را با محیط اطراف خود به وجود می‌آورد و در این شرایط است که موفقیت سد تضمین می‌گردد.

شکل دره
دره‌ها معمولاً در اثر عملکرد پدیده‌های مختلف زمین‌شناسی شکل می‌گیرند. شکل یک دره می‌تواند در انتخاب نوع سد نقش عمده‌ای داشته باشد در طرحهای مهندسی سد دره‌ها با در نظر گرفتن دو شاخص زیر معرفی می‌شوند:
الف- پهنای دره در محل تاج سد (B)
ب- عمق دره در محل احداث سد (H)
یکی از روش‌های ساده برای طبقه‌بندی دره‌ها با توجه به شکل، طبقه‌بندی آنها با توجه به روش توماس B/H می‌باشد. دره‌ها از نظر شکل به سه مجموعه زیر تقسیم می‌شوند:
۱- دره عمیق Gorge Valley دره‌ای است که در آن B/H کمتر از ۳ می‌باشد.
۲- دره تنگ Narrow Valley دره‌ای است که در آن B/H بین ۳ تا ۶ می‌باشد.
۳- دره باز Wide Valley دره‌ای است که در آن B/H بیش از ۶ می‌باشد.
نوع سد پیشنهادی برای هر کدام از این دره‌ها در جدول (۱) و شکل زیر ارائه شده است.

تصویر تأثیر شکل دره در انتخاب نوع سد

جدول ۱ شکل دره‌ها و نوع سد پیشنهادی برای آنها

استقامت زمین
یکی از عوامل مؤثر در استقامت زمین محل اجرای پروژه، خواص مهندسی سنگ‌ها و خاکهای منطقه احداث سد است. ظرفیت باربری یکی از شاخصهایی است که به این عوامل بستگی دارد و می‌توان به وسیله آن استقامت زمین را مورد سنجش قرار داد. جدول زیر الگویی مناسب برای احداث یک سد با در نظر گرفتن ظرفیت باربری مجاز زمین می‌باشد:
با بررسی جدول فوق به تفاوت ظرفیت باربری در مورد انواع سدها آشنا می‌شویم. سدهای خاکی با داشتن سطح قاعده وسیعتر سبب پراکنده شدن بار سد در گستره وسیع‌تری می‌شوند و در نتیجه واحد سطح کمتری خواهیم داشت.
و در مقابل سدهای بتونی قوس مضاعف به صورت بالعکس عمل می‌کنند. بنابراین خواص باربری زمین در انتخاب نوع سد با توجه به شکل ساختمانی آن و کوه انتقال نیرو نقش عمده‌ای پیدا می‌کنند.
علاوه بر موارد مذکور شاخصهای دیگر مهندسی سنگها و خاکها از قبیل مقاومت‌های ترا کمی، برشی و کششی، مدول الاستیسیته، ضریب پواسیون و همچنین عوامل مختلفی نظیر میزان هوا زدگی، درصد اشباع شد گی و موارد دیگری که در جداول زیر طبقه‌بندی شده‌اند می‌توانند نقش اساسی در روند اجرای پروژه ایفا کنند.
در پایان می‌توان به موارد دیگری نیز اشاره کرد که نقش مهمی در تصمیم‌گیری‌های اولیه مبنی بر آغاز پروژه ایفا می‌کنند از این قبیل موارد می‌توان به انتخاب نوع سد و موقعیت جغرافیایی آن و نکات دیگری اشاره کرد که از نقطه نظر فراوانی، مصالح مورد بررسی‌های اولیه قرار می‌گیرند که چه بسا همین بررسی‌ها نیز پروژه‌ای را صرفاً به علت مناسب نبودن بازدهی به طور کامل متوقف کند.
برای تفهیم بهتر این موضوع در جدول زیر به یکی از شاخه‌های عوامل یاد شده اشاره شده است. به این صورت که به مقایسه حجم مصالح مصرفی سدهای بتونی قوسی و سدهای خاکی پرداخته شده است.

با ذکر عوامل یاد شده مشاهده می‌شود که حتی اگر جزئی‌ترین موارد در هر کدام از این زیرشاخه‌ها با بی‌تفاوتی و یا کمرنگ جلوه دادن آن مواجه شود چه بسا خسارات فراوانی را در پروژه‌های گوناگون باید متحمل شویم. با طبقه‌بندی این عوامل می‌توان آنها را به صورت کلی به چند بخش تقسیم کرد تا یک نمای کلی از عوامل مؤثر در مطالعات زمین‌شناسی ساخت. سد در ذهن ایجاد شود.
– محوریت بررسی‌های زمین‌شناسی در آغاز پروژه
– نقش زمین‌شناسی مهندسی در انتخاب ساخت گاه و نوع سد
– مطالعات مناسب در طراحی پرده آب‌بند و انتخاب روش صحیح جهت مهار تراوش آب در محدوده سد
– ارزیابی پایداری دامنه‌ها در محدوده سد و مخزن سد با استفاده از ویژگی‌های زمین‌شناسی
همچنین در پایان پیشنهاد می‌شود که با توجه به تجارب به دست آمده در پرداخت هزینه‌های هنگفت و روشن‌شدن اهمیت مطالعات زمین‌شناسی قبل از اجرای پروژه‌ها به این مسئله بهای بیشتری داده شود. تا حداقل، شرایط اولیه برای اجرای یک پروژه که همانا ایجاد امنیت اقتصادی در اجرای آن می‌باشد به صورت نسبی تأمین شود.
اصول زمین شناسی در سد سازی
شیب لایه‌ها
به طور کلی بهتر است محل احداث سد جایی انتخاب شود که جهت شیب لایه‌ها به سمت بالا دست باشد یا به عبارت دیگر جهت شیب لایه‌ها در جهت عکس جریان آب باشد. شکل (الف) ساخت گاه سدی را نشان می‌دهد که جهت شیب لایه‌ها در آن به سمت پائین دست است در حالی که جهت شیب لایه‌ها در شکل ( ب) به سمت بالا دست است.

تأثیر جهت شیب لایه‌ها در انتخاب ساخت گاه سد
برای توصیه این انتخاب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
الف- از آنجا که معمولاً تراوش آب در جهت سطوح لایه‌بندی صورت می‌گیرد بنابراین در صورتی که جهت شیب سطوح لایه‌بندی به سمت بالا دست باشد امکان فرار آب کمتر است و محل احداث سد از شرایط آب‌بندی بهتری برخوردار می‌باشد.
ب- پایداری پی و تکیه‌گاههای سد ببیشتر است زیرا که قسمت اعظم بارهای وارده بر سطوح لایه‌بندی به سمت بالادست منتقل می‌شود.
در صورتی که شیب لایه‌ها به سمت پائین دست باشد امکان فرار آب بیشتر و ناپایداری سطوح لایه‌بندی بیشتر خواهد بود و در نهایت پایداری بدنه سد نیز در معرض خطر قرار می‌گیرد.
چین خوردگی
نقش ساختمان‌های چین‌خورده در انتخاب محل احداث یک سد را می‌توان با توجه به موارد زیر بیان داشت.
الف- بهتر است محل احداث سد جایی انتخاب شود که محور سد موازی با محور چین باشد و ساختمان چین‌خورده از نوع طاقدیس باشد. شکلهای ( الف) و ( ب) به ترتیب ساخت گاه سد را در محل یک ناودیس و یک طاقدیس نشان می‌دهد

تأثیر چین خوردگی در ساخت گاه سد
ب- در صورتی که محور سد عمود بر محور طاقدیس و یا ناودیس باشد لازم است که جهت شیب لایه‌ها در محل احداث سد در نظر گرفته شود. شکل زیر ( الف) موقعیت یک سد در دماغه یک ناودیس را که جهت پلانج (زاویه میل) آن به سمت پائین دست است را نشان می‌دهد و شکل زیر (ب) ساخت گاه یک سد در دماغه یک طاقدیس را که جهت پلانج (زاویه میل) آن به سمت بالا دست است را نشان می‌دهد در هر دو حالت جهت شیب لایه‌ها به سمت بالادست است. اگر سنگ‌های تشکیل دهنده اینگونه ساختمانهای چین‌خورده از شرایط خوبی با توجه به استقامت و آب‌بندی برخوردار باشند می‌توانند ساخت گاه مناسبی برای احداث یک سد در نظر گرفته شوند.

محور سد عمود بر محور چین خوردگی
وضعیت حوضه آبریز:
محل احداث سدها معمولاً در قسمت انتهایی یک حوضه آبریز انتخاب می‌شوند بدین ترتیب حجم بیشتری از آب ذخیره و یا کنترل می‌شود. در این رابطه می‌توان به شکل (۷) مراجعه کرد که در آن محل احداث سدهای لار و لتیان را در انتهای حوضه‌های آبریز نشان می‌دهد. در جایی که رودخانه‌ها جریان فصلی دارند و سدهای ساخته شده اغلب از نوع مخزنی، تنظیمی و یا حفاظتی می‌باشند. به عنوان مثال می‌توان به سدهای کرج، جیرفت، ساوه، علویان و درود زن اشاره نمود.
در جایی که رودخانه‌ها جریان دائمی داشته باشند احداث سد در قسمتهای مختلف مسیر رودخانه وجود دارد و سدهای احداث شده اغلب از نوع سدهای نیروگاهی و یا مخزنی هستند به عنوان مثال می‌توان از سدهای کارون ۱، کارون ۳، کارون ۴، سد کرخه، سد استور و سد منجیل نام برد.

اصول زمین شناسی در سد سازی ( ۲ )
عوامل مؤثر در انتخاب ساخت گاه سد
موفقیت یک سد در درجه اول به انتخاب صحیح ساخت گاه آن بستگی دارد. در انتخاب محل یک سد لازم است که دو شاخص اصلی در نظر گرفته شود،
۱- تأمین پایداری بدنه و مخزن
۲- آب‌بندی محدوده احداث سد.
عوامل متعددی در انتخاب ساخت گاه یک سد مؤثر می‌باشند که مهمترین آنها عبارتند از : شرایط توپوگرافی، ساختارهای زمین‌شناسی و وضعیت حوضه آبریز. تأثیر هر کدام از این عوامل در انتخاب ساخت گاه سد به شرح زیر می‌باشد.

شرایط توپوگرافی
ناهمواری ‌های سطح زمین و مورفولوژی آن معمولاً توسط نقشه‌های توپوگرافی نشان داده می‌شوند. بهترین موقعیت برای احداث سد معمولاً جایی انتخاب می‌شود که یک دره تنگ به وسیله یک دره باز در سمت بالادست دنبال شود. دره تنگ معرف استقامت بالای سنگ می‌باشد که در مقابل جریان آب رودخانه مقاومت بیشتری را نشان داده و دره باز محل مناسبی جهت مخزن می‌باشد که ظرفیت ذخیره‌سازی آب را بالا می‌برد.

تأثیر شرایط توپوگرافی در انتخاب ساخت گاه سد

ساختار زمین‌شناسی
ساختار زمین‌شناسی یک محل به وسیله عواملی همچون امتداد و شیب لایه‌ها، ساختمان‌های چین‌خورده، گسلها و درزه‌ها کنترل می‌شود که به شرح زیر مورد بررسی قرار می‌گیرند:

امتداد لایه‌ها
در محل هایی که لایه‌بندی سنگ مشخص باشد بهتر است محل احداث سد جایی انتخاب شود که محور سد موازی با امتداد لایه‌ها و یا دارای زاویه کمتری با امتداد لایه‌ها باشد.

امتداد لایه‌ها در انتخاب ساخت گاه سد
در شکل (الف) محور سد عمود بر امتداد لایه‌هاست و در شکل ( ب) محور سد موازی با امتداد لایه‌ها می‌باشد بنابراین شکل )ب) شرایط بهتری را برای انتخاب به وجود می‌آورد.
علت این انتخاب را می‌توان در موارد زیر توجیه کرد:
الف) در صورتی که محور سد دارای زاویه کمتری با امتداد لایه‌ها باشد امکان دور ماندن از نقاط ضعف بیشتر است.
لازم به ذکر است که نقاط ضعف مورد بحث را می‌توان به شرح زیر بیان داشت.:
– لایه‌های سنگی سست و ضعیف مانند سنگهای شیلی و مارنی
– لایه‌های سنگی دربر گیرنده حفرات و دیگر پدیده‌های کارستی حاصل از انحلال توده سنگ
– لایه‌های سنگی کاملاً خرد شده و یا کاملاً هوا زده شده.
– گسلها و مناطق گسله که عموماً با خردشدگی و شکستگی ‌های زیاد همراه می‌باشد.
ب) در صورتی که محور سد موازی با امتداد لایه‌ها باشد سنگهایی با شرایط و خصوصیات یکسان در محدوده تکیه‌گاهها و پی سد قرار می‌گیرند. بنابراین سنگها رفتار مشابهی در طول محل بار گذاری خواهند داشت و پایداری سد بیشتر خواهد بود. در چنین شرایطی طراحی سد نیز ساده‌تر خواهد بود.
ج) در صورتی که محور سد موازی با امتداد لایه‌ها باشد امکان فرار آب کمتر است. دلیل آن به این صورت است که لایه‌ها در جهت عمود بر مسیر جریان آب قرار داشته و نفوذ پذیری در آن جهت کاهش می‌یابد.
اصول زمین شناسی در سد سازی ( ۳ )
مقدمه:
سد سازی از جمله طرح های مهندسی متمرکز به شمار می‌آید که در ارتباط مستقیم با زمین ساخته می‌شوند. مطالعات زمین‌شناسی مهندسی در تمامی مراحل اجرای یک طرح سد سازی مؤثر می‌باشند. ناکامی و گسیختگی پیش از یک سوم از سدها در سطح جهان نتیجه ضعف مطالعات زمین‌شناسی مهندسی محل اجرای آنها بوده است که دلیل روشنی بر اهمیت دیدگاههای زمین‌شناسی مهندسی در اجرای موفق طرحهای سد سازی می‌باشد.
سدها سازه‌های هیدرولیکی هستند که عمود بر مسیر جریان آب احداث می‌شوند. هدفهای متعددی با احداث یک سد برآورده می‌شوند که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :
– تأمین آب آشامیدنی شهرها، آبیاری دشت های کشاورزی و تأمین آب واحدهای صنعتی.
– مهار سیلابهای فصلی و کاهش خطر تخریبی آنها.
– تولید برق با احداث نیروگاههای آبی در محدوده سدها
هرچند در پروژه‌های سد سازی پایه تمام محاسبات بر تضمین موفقیت اجرای سد قرار دارد اما با وجود این مطلب تعدادی از سدها با مشکلاتی در زمان اجرا و بهره‌برداری مواجه می‌شوند. در ایران نیز عدم موفقیت برخی از سدها کاملاً مشهود است که بارزترین آنها سد لار (واقع در شمال شرق تهران) می‌باشد. هرچند ظرفیت مخزن سد تقریباً یک میلیارد متر مکعب می‌باشد ولی از زمان بهره‌برداری در سال ۱۳۵۹ تاکنون کمتر از ۳/۱ مخزن پر شده است و روزانه در حدود یک میلیون مترمکعب فرار آب وجود دارد. سدهای دیگر کشور از جمله سد لتیان، ۱۵ خرداد، مارون، جیرفت و سفید رود نیز با مشکلاتی مواجه هستند که مهمترین آنها فرار آب و یا پر شدن مخزن به وسیله رسوبات می‌باشد.
دیواره‌ی آب بند
مهمترین عامل تعیین ضخامت دیوار دیافراگمی (Diaphragm wall) حداکثر بار هیدرولیکی وارد شده به آن است. اما محاسبه این مقدار برای یک سد در حالات استاتیکی کافی نیست زیرا پس از ساخت سد و مخصوصاَ در چند ماهه اول بهره ‌برداری و آب گیری سد که فشار زیادی به سازه وارد می‌شود ممکن است بر اثر این فشار و یا روان گرایی خاک پی سد و یا حتی زلزله‌های خفیف یا بزرگ تغییر شکل‌های نا همگن در مجموعه پی ‌سازه اصلی سد و یا در دیواره آب بند به وجود آید که باعث نشت آب از آن شود. برای جلوگیری از این مسئله باید ضخامت دیواره آّب بند به نحوی انتخاب شود که بتواند تغییر شکل های غیر یکنواخت را تحمل کند. معمولاَ ضخامت این دیواره‌ها را بین ۵/۰ تا ۵/۱متر در نظر می‌گیرند. برای ساخت دیواره آب بند با ضخامت بیش از ۵/۱ متر نیاز به ماشین آلات خاصی است که سعی می‌شود در پروژه ‌های معمولی به علت مسایل اقتصادی از آنها استفاده نشود.

دیواره‌ی آب بند دیافراگمی

برای ساخت یک دیواره آب بند دیافراگمی تزریقی (Grout diaphragm walls) ابتدا حفاری با استفاده از دوغاب بنتونیت ـ سیمان
(cementitious bentonite sluryy) صورت می‌گیرد که ظرف چند ساعت سخت شده و خودش به صورت یک لایه محافظ باعث آب بندی جداره دیواره می‌شود. اجرای عملیات حفاری با استفاده از این ماده باید به صورت پیوسته صورت گیرد و دوغاب استفاده شده که حاوی مواد حفاری است با دوغاب تازه جایگزین شود. (از دوغاب کهنه پس از تصفیه و مخلوط شدن با دوغاب تازه می‌توان دوباره استفاده کرد.)
کار با این دوغاب دارای فواید و معایبی است که چند نمونه از آنها در زیر آورده شده است:
– استفاده از اتصالات درز بندهای انتهایی منتفی می‌گردد.
– جریان آب از محل نشتی یک اتصال خراب به مراتب از سایر قسمتهای دیوار بیشتر است.
– در حین حفاری محیطهای تراوای زمین عملاً تزریق شده و پس از گیرایش، ایمنی دیوار به علت کاهش انحراف آن در اعماق بیشتر، به مراتب تقلیل می‌یابد.
– از طرف دیگر کار با این گونه دوغاب‌ها بسیار حساس بوده و تولید و استفاده‌اش در کارگاه باید به دقت تحت کنترل و نظارت انجام گیرد تا بتوان مصالح یکنواختی که مشخصات مورد نظر را داراست بدست آورد.
همان‌طور که ذکر شد کاربرد اصلی دیواره آب بند عدم تراوایی آن و جلوگیری از نشت آب است که یکی از عوامل بسیار تأثیرگذار در این باره طرح اختلاط سیمان بنتونیت‌دار است که می تواند با تغییر نسبت سیمان به آب در آن بر میزان مقاومت و تراوایی سیمان بنتونیت‌دار تأثیر گذاشت.

نمونه اتصال دیوار آب بند به بالا دست سد

اتصال دیوار آب بند دیافراگمی به سازه اصلی سد و همچنین زمین مسئله حساسی است که در صورتی که مورد بی‌توجهی قرار گیرد می‌تواند منتهی به نشت آب از محل اتصال دیوار آب بند به زمین یا سازه اصلی شود که در این صورت کارآیی دیوار آب بند زیر سؤال خواهد رفت.
به عنوان مثال در صورتی که هدف اتصال دیوار آب بند به هسته رسی در محور سد باشد, بایستی این دیوار تا لایه‌های رسی اولیه ادامه یابد.

C/Wتأثیر نسبت و مواد مضاعف کلوئیدی در تراوایی دوغاب سیمان بنتونیت‌دار

همچنین دیواره ی آب بند باید به طور قابل قبول و مطمئنی به لایه‌های زیرین غیر تراوا نیز دوخته شود. چنانچه لایه‌های زیرین و اطراف پرده آب بند در عمق کف برای توقف فرار آب مورد تردید باشد بایستی برای جلوگیری از ریسک فرار آب عملیات تزریق سیمان انجام گیرد. تزریق سیمان در زمین کف توسط گمانه‌های تزریق که در دو سوی دیوار آب بند حفاری شده‌اند انجام می‌گیرد. از حفاری گمانه‌ها در خود دیوار آب بند نیز معمولاَ خودداری می‌شود.
«تکنولوژی اجراء در سد خاکی با هسته رسی»

«تکنولوژی اجراء در سد خاکی با هسته رسی» مقدمه : پس از انتخاب پیمانکار و دریافت اطلاعات کاملی از پروژه اولین گام، تحویل زمین با حضور نمایندگان کارفرما ، نظارت مقیم و پیمانکار می باشد که بین آنها صورتجلسه می‌شود . پس از آن پیمانکار برنامه زمانبندی خود را با توجه به شرایط پروژه وامکانات خود به دستگاه نظارت ارائه می دهد . در قدم اول پیمانکار باید به بررسی وشروع عملیات اجرایی راههای دسترسی اقدام نماید. روش کار به این طریق است که نقشه‌های جزئیات را پیمانکار براساس نقشه‌های اصلی مشاور و برداشتهای نقشه‌برداری تهیه و به دستگاه نظارت جهت تایید ارسال می شود. احداث راههای دسترسی باید به نحوی باشد که محل جاده‌ها در طول اجرای کل پروژه تغییر نکند چون دوباره کاری است و هزینه اضافی را موجب می شود حتی الامکان بهتر است جاده‌ها یکطرفه باشند تا به این وسیله تصادفات کمتر شود. بلدوزر ، لودر ، گریدر ، غلطک و تراک میکسر از معمول ترین ماشین آلات راهسازی هستند که بکارگیری می شوند. با توجه به شرایط پروژه ، توپوگرافی و جنس زمین در صورت نیاز باید از ماشین آلات دیگری مانند بیل مکانیکی ، Jack hammer یا پیکور ، دریل واگن وغیره استفاده کرد . در طول اجرای پروژه اگر پیمانکار هنگام اجرا به مواردی برخورد نماید که در نقشه‌ها دیده نشده باشد، موارد را به اطلاع دستگاه نظارت مقیم رسانده و درخصوص نحوه اجرای هماهنگی لازم صورت می‌گیرد و با نظارت صورتجلسه می‌شود . نحوه پرداخت هزینه پروژه به این صورت است که پیمانکار صورت وضعیت ماهانه را تنظیم وبه دستگاه نظارت تحویل می دهد و دستگاه نظارت پس از بررسی اعلام نظر می نماید. پیمانکار نیز نظرات خود را به همراه مدارک مستند مانند صورتجلسات، برداشتهای نقشه‌برداری وغیره ارائه نموده نتیجه به کارفرمای طرح ارائه می شود . تجهیز کارگاه : در پروژه‌های بزرگ تجهیز کارگاه، خود پروژه‌ای محسوب می شود. در مرحله تجهیز کارگاه از اولین کارها احداث کانکس‌های موقت است. احداث اتاقک نگهبانی وفنس کشی دور محوطه پیمانکار نیز در ابتدا انجام می شود . فضاهای که در مرحله تجهیز کارگاه براساس نقشه‌های مشاور باید احداث گردند طبق روال ابتدا ریز شده و در نقشه‌های جزئیات به تایید نظارت می رسد و سپس اجرای آنها شروع می‌شود . فضاهای معمول تجهیز کارگاه در یک پروژه سدسازی عبارتند از : – کانکس‌های اداری شامل دفاتر ریاست کارگاه، ریاست دستگاه نظارت، دفتر فنی نظارت، دفتر فنی پیمانکار ، اتاق جلسات، سالن اجتماعات، نمازخانه ، سرویسهای بهداشتی ، دفاتر امور اداری ، امور مالی ، امور پشتیبانی، دبیرخانه ، مخابرات و ; – کانکس‌های کمپ مسکونی شامل خوابگاه مدیران ومهندسان ، خوابگاه کارمندی و کارگری ، انبار کمپ ، آشپزخانه و کلوپ (سالن تلویزیون) – کانکس‌های ساختمانها و تاسیسات اجرایی شامل : رختکن و اتاق استراحت مهندسین وکارگران ـ انبارها ـ آزمایشگاه ـ تعمیرگاه ماشین آلات ـ کارواش ـ بچینگ وتاسیسات وابسته مانند کولینگ و یخ‌سازها ـ کانکس‌های واحد برق ، تراشکاری، کارگاه چوب، کارگاه فلز ، سوله آرماتوربندی، انبار ناریه واتاق پرسنل آتشباری، پمپ بنزین، اتاقهای پرسنل ماسه شویی و سنگ شکن وپست برق، باسکول ، سیلوی سیمان و انبار آن، کمپرسورخانه، سایبان دیزل ژنراتور، منبع آب ، منبع سوخت، ساختمان بهداری، ایمنی وآتش نشانی، تیرهای چراغ برق، سپتیک‌ها وغیره . محل هر یک از آیتمهای فوق که در پلان جانمایی کارگاه مشخص می شوند باید به نحوی باشند که در مسیر جاده یا محل احداث سازه‌های وابسته قرار نگیرند . عملیات اجرایی سد: با توجه به اسناد ارزیابی آیتمهای اجرایی یک سد عبارتند از : حفاری پی و تکیه گاه سد وتحکیمات ، احداث دیوار آب بند و پرده آب بند، حفاری سرریز و آبگیر ، خاکریزی بدنه سد ونصب ابزار دقیق، بتن ریزی سرریز و آبگیر که در ذیل روش اجرای آنها خواهد آمد . حفاری پی سد وتکیه‌گاههای جناحین : کلا” عملیات خاکی مانند خاکبردرای وحفاری وابستگی زیادی به ماشین آلات دارد. بلدوزر ، لودر ، کمپرسی، بیل مکانیکی، بیل شاول، داپتراک، دریل واگن ، جک هَمِر، از انواع ماشین آلات کاربردی در عملیات خاکی هستند . یکی از مسائلی که در اجرای پروژه‌ها باحجم خاکبرداری زیاد مطرح است تعیین محل دپوی خاکهای حاصل از حفاری وخاکبرداری است که باید قبل از شروع عملیات با هماهنگی دستگاه نظارت، محل دپو مشخص گردد .
الف ـ‌ خاکبرداری پی : حفاری وخاکبرداری پی تا جایی ادامه پیدا می کند که به لایه نفوذ ناپذیر مانند سنگ برسیم. با توجه به اینکه در پروژه‌های سدسازی معمولا” سطح آبهای زیرزمینی بالا می‌باشد اگر در حین خاکبرداری به آب رسیدیم با تعریف ایستگاههای پمپاژ و اجرای زهکش‌ها و سپس لجن برداری توسط بیل مکانیکی یا بلدوزر با تلاقی عملیات حفاری را ادامه می دهیم. اگر در کار لجن برداری با مشکل مواجه شدیم می توان اندکی خاک خشک به لجن اضافه کرد و سپس آنرا با لجن میکس کرد و بعد اقدام به بارگیری وحمل نمود . در حفاری پی سنگهای سست باید برداشته شود که بسته به حجم سنگ می توان از جک همر یا دریل واگن و انفجار نسبت به برداشتن سنگ اقدام کرد .
ب ـ حفاری تکیه‌گاه : خاکبرداری وحفاری تکیه‌گاه نیز معمولا” تا رسیدن به جنس مناسب مصالح ادامه پیدا می‌کند. در احداث سدها خاکبرداری تکیه‌گاه با شیب مناسب ومطابق طرح از مسائل مهم به شمار می رود . در زمینهای خاکی عملیات خاکبرداری با بلدوزر و با هدایت مباشر عملیات خاکی براساس سرشیبهای پیاده شده توسط نقشه‌بردار انجام می‌شود تا شیب مناسب در خاکبرداری حاصل آید . در زمینهای خاکی با حجم سنگی پایین وحفاری با جک همر باید همر دستگاه در زاویه مناسب قرار داشته باشد و در زمینهای سنگی که حجم سنگ بالا است و نیاز به انفجار دارد چالهای حفر شده توسط دریل واگنها باید زاویه مطلوب را داشته باشد . در خاکبرداری همواره باید توجه داشته باشم که مسیرهای دسترسی را قطع نکنیم. همچنین باید مراقب بود تا با کسر حفاری مواجه نشویم چرا ممکن است بعدا” اصلاح کم حفاری‌ها به دلیل عدم وجود دسترسی غیرممکن گردد و عملیات اجرا نظم خود را از دست بدهد . در جاهایی که حفاری وخاکبرداری بیشتر به علت محدودیتهای توپوگرافی مقدور نباشد یا هزینه بیشتری را موجب شود یا به هر دلیل دیگری نخواهیم حفاری ادامه پیدا کند با توجه به جنس ونوع مصالح ترانشه باید آنرا تحکیم کرد. تحکیمات با توجه به نوع پروژه، جنس مصالح و زمین، موقعیت سنگها و واریزه‌ها انواع مختلفی دارد : استفاده از بتن پاشی در یک یا دو لایه یا بیشتر ، بستن مش در لایه‌های شاتکریت (بتن پاشی) توسط سیم انتظار استفاده از راک بولتها وانکرها و تزریق تحکیمی دوغاب سیمان (در صورت نیاز جهت مهار قطعات سنگی ترانشه) استفاده از دیوار حائل بتنی یا سنگی وغیره . در پروژه‌های سدسازی برای اینکه جلوی آبهای نشتی از زیر بدنه سد را بگیرند باید پی سد را در برابر آب درحد قابل قبول نفوذ ناپذیر نمایند. این کار معمولا” بوسیله تزریق دوغاب سیمان به لایه‌های زیر پی سد در زیرهسته رسی انجام می شد که به احداث پرده آب بند یا پرده تزریق معروف می باشد. در سد خاکی با هسته رسی و دیوار آب بندی، اگر منظور احداث دیوار آب ‌بند به منظور آب بندی پی سد باشد می توان از مطلب زیر استفاده کرد . احداث دیوار آب بند در پی سد : اگر به دلیل سست بودن و تخلخل زیاد لایه‌های ریزپی از نظر زمین شناسی، روش پرده تزریق کارایی لازم را نداشته باشد ذیل عمل خواهیم کرد : ابتدا مقدمات کار یعنی احداث حوضچه گل، دیوارهای راهنما و سکوی حفاری می بایست انجام شود. احداث حوضچه ها : ابتدا حوضچه‌های گل تازه، گل کارکرده، آب تازه و ایستگاه پمپاژ ساخته می شوند . ابعاد حوضچه‌های گل براساس عمق پانل ومشخصات خاک بستر تعیین می‌گردد. باتکمیل حوضچه‌ها کار نصب لوله وپمپ انجام می شود . ساخت دیوارهای راهنما : به منظور هدایت وکنترل کاتر دستگاه حفاری ، دیوارهای زوج راهنمابا بتن ساخته می شوند . برای سکوی حفاری نیز یک پلتفرم یا محل صافی را خاکبرداری یا خاکریزی کرده با غلطک می کوبند تا دستگاه حفار در آنجا قرار گیرد . حفاری پانلهایی به عمق حداکثر ۸۷ متر وعرض حدود ۸/۰ متر وطول ۴/۲ متر توسط دستگاه هیدرو فرز انجام می‌شود . پانلها بصورت اولیه وثانویه حفای می شوند به این طریق که بین پانلهای اولیه حفاری شده، پانلهای ثانویه حفاری می‌شوند تا یکپارچگی دیوار آب بند تامین گردد یعنی به صورت یک در میان اولیه وثانویه حفر می شوند . در هنگام حفاری، مصالح حاصل از حفاری بهمراه گل حفاری به واحد تصفیه گل هدایت شده و پس از جدایش مصالح از گل حفاری، دوباره گل حفاری به داخل پانل هدایت می‌شود. گل حفاری در اصل کار تامین پایداری ترانشه حفاری شده را انجام می دهد . در حین حفاری مشخصات گل دائما توسط آزمایشگاه کنترل می‌گردد. با اتمام عملیات حفاری عملیات بتن ریزی توسط لوله ترمی آغاز می‌شود. بتن ریزی در شرایطی صورت میگیرد که پانل از گل حفاری پر است. براساس مشخصات طرح پانلها براساس بتن پلاستیک (بتن بنتونیت‌دار) یا بتن سازه‌ای پر می‌شوند . بتن پلاستیک از مقاومت فشاری کم ولی مدول ارتجاعی و نفوذناپذیریی بالایی برخوردار است . در پروژه‌هایی که از دیوار باربری بالایی انتظار می‌رود قبل از بتن ریزی ابتدا قفسه آرماتور نصب می شود در غیر این صورت در دیوار آرماتور به کار نمی رود. اجرای پرده آب بند یا پرده تزریق : ۱- در اکثر پروژه‌های سد سازی ابتدا چالهای اکتشافی حفاری می شود وپس از کرگری و بررسی جنس لایه‌های زمین اقدام به تصمیم گیری درخصوص احداث پرده تزریق می‌شود. ۲- تزریق یکی از رشته‌های تخصصی ژئوتکنیک محسوب می شود . ۳- تعیین جزئیات روش اجرایی معمولا” از ابتکار پیمانکار نشأت می گیرد . ۴- پیمانکار لازم است در طی آزمایشهایی دوغابهای مختلف را مورد بررسی قرار دهد. ۵- طبیعت پنهان کارهای تزریق اقتضاء می کند که پیمانکار از کارهای انجام شده در هر مرحله نتیجه گیری وارزیابی داشته باشد و با هماهنگی نظارت کارهای بعدی را با نتایج بدست آمده برنامه ریزی کند. ۶- برای اجرای پرده تزریق ابتدا مقدمات آنرا فراهم می کننداین مقدمات شامل موارد زیر میباشد: آماده سازی سکوی تزریق ـ تجهیزات آزمایشگاه صحرایی جهت انجام آزمایشات دوغاب سیمان ـ تهیه دبی سنج و فشارسنج ثابت جهت بالا بردن دقت آزمایش لوژن (نفوذپذیری آب و ترزیق دوغاب سیمان)، خرید سیمان با استعلام از کارخانه‌های سازنده بصورت بسته بندی شده. پس از فراهم آوردن مقدمات ابتدا شروع به حفاری گمانه‌های تزریق می نمایند. برای جلوگیری از ریزش دیواره گمانه‌ها روشهای مختلفی وجود دارد که بستگی به شرایط پروژه و قطر گمانه وجنس زمین دارد. یکی از کاربردی‌ترین روشها کیسینگ گذاری گمانه است . پس از حفاری گمانه‌ها دستگاههای تزریق در محل شروع به تزریق می نمایند. هرچه بلین سیمان بیشتر باشد برای تزریق مناسبتر است. چون در شیارها وحفره ها بهتر نفوذ می کند . البته انتخاب بلین سیمان بستگی به شرایط زمین شناسی دارد . در هنگام تزریق مشخصات سیمان مانند بلین و میزان سیالیت دوغاب کنترل می گردد. دوربین‌های تلویزیونی برای مشاهده اندازه ، تعداد ، کیفیت درزها و نیز دستگاه اتوماتیک اندازه‌گیری دوغاب مصرفی از ابزارهای مهم در عملیات اجرایی تزریق محسوب می شود . خاکریزی بدنه سد : یکی از مهمترین مسائل در پروژه‌هایی که حجم خاکریزی زیادی نیاز دارد تامین محل قرضه مناسب می باشد تا حدی که ممکن است به دلیل عدم وجود تامین مصالح پروژه را غیراقتصادی کند. وجود معادن مانند معدن رس در سدهای خاکی در نزدیکی محل پروژه می‌تواند به توجیه پذیر بودن پروژه از لحاظ اقتصادی کمک کند. برای تامین سایر انواع مصالح در سدهای خاکی مانند فیلتر ، درین ، کوبل و سنگریزه و ریپ راپ راههای مختلفی موجود است بعنوان مثال برای تامین فیلتر احداث پلانهای ماسه شویی معمولا” اجتناب ناپذیر است . همچنین ممکن است مثلا” برای تامین سنگریزه از مصالح حاصل از انفجارات سرریزها و آبگیرها استفاده شود که این موارد بستگی به نوع مصالح بدنه سد و جنس زمین اطراف سد دارد . یکی از مبناهای اصلی شروع خاکریزی سدها اجرای خاکریز آزمایشی است که می تواند همزمان با حفاریهای پی سد انجام شود. هدف از اجرای خاکریز آزمایشی مشخص نمودن مقدار Max تراکم مصالح موجود به وسیله تغییرات درصد رطوبت، ضخامت لایه، تعداد عبور غلطک، نوع غلطک، سرعت غلطک، وزن غلطک می باشد . قبل از اجرای خاکریزی، بستر وپی باید از نظر مشخصات فنی به تایید دستگاه نظارت برسد وهر قسمت از بستر آماده خاکریزی شده توسط پیمانکار تحویل بستر به نظارت انجام شده و صورتجلسه شود. سپس دستگاه