علوم آب و خاک

---

فرسایش داخلی دومین عامل اصلی تخریب سدهای خاکی پس از سرریز شدن آب از روی تاج سد است. از عوامل مؤثر بر فرسایش داخلی در سدهای خاکی، نوع کانی خاک رس مورد استفاده در ساخت سدها و هم‌چنین تأثیر میزان تلاش تراکمی وارده بر خاک در مرحله ساخت می‌باشد. در تحقیق حاضرضمن بررسی پدیده فرسایش داخلی، به تحقیق بر روی تأثیر تلاش تراکمی بر فرسایش‌پذیری مصالح و نیز تأثیر نوع کانی‌های خاک رس بر فرسایش داخلی پرداخته شده است. بدین منظور نخست از خاک رسی کائولینیتی و مونتموریلونیت سدیمی (بنتونیت) به‌صورت مجزا و سپس با درصدهای مختلف اختلاط، جهت بررسی تأثیر درصدهای مختلف بنتونیت بر روند فرسایش پذیری خاک‌ها و دو چکش تراکم استاندارد و اصلاح شده به منظور تحقیق بر روی تأثیر تلاش تراکمی متفاوت بر فرسایش داخلی، استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش تلاش تراکمی در درصد رطوبت ثابت، فرسایش‌پذیری مصالح نیز در حدود 3% افزایش می‌یابد و فرسایش‌پذیری رس کائولینیتی بیش از رس بنتونیتی است که میزان آن به 65% می‌رسد، هم‌چنین با افزایش 12% بنتونیت در خاک رس کائولینیتی فرسایش‌پذیری مصالح به شدت کاهش می‌یابد.

---

افزایش فشار آب منفذی در سدهای با هسته رسی حین ساخت و اولین آبگیری می‌تواند باعث آغاز و یا پیشرفت شکست هیدرولیکی گردد. در این تحقیق ضمن مدل‌سازی سد مسجد سلیمان، تغییرشکل‌ داخلی، فشار آب منفذی، ضریب فشار‌ آب منفذی و تنش‌ کل محاسبه شده و با مقادیر اندازه‌گیری شده مقایسه گردیده است. برای انجام آنالیز از نرم‌افزار GEOSTUDIO نسخه 6.02 که قابلیت ساخت لایه به لایه سد و انجام تحکیم دوبعدی همبسته رادارداستفاده شده است. مدل‌های رفتاری استفاده شده در تحلیل، مدل الاستیک خطی و الاستیک غیرخطی است. برای ارزیابی دقیق و به‌دست آوردن پارامترهای صحیح مدل رفتاری، آزمایش‌های سه محوری که روی مصالح هسته صورت گرفته است، مدل گردید. از مقایسه نتایج مدل‌سازی و ابزار دقیق می‌توان به رفتار مناسب سد و در نتیجه روند صحیح مدل‌سازی پی برد. هم‌چنین تأثیرآبگیری بر تغییرشکل‌، فشار‌ آب منفذی، ضریب فشار‌ آب منفذی و تنش‌ کل ارزیابی گردیده است.

---

هدایت هیدرولیکی یک پارامتر مهم مورد نیاز در طراحی سازه‌های ژئوتکنیکی همچون سدهای خاکی، کف سازی‌ها، دیوارهای حایل و سازه‌های زیست محیطی می‌باشد. در خاک‌های غیراشباع هدایت هیدرولیکی آب تابعی از درصد رطوبت و مکش آب خاک یعنی منحنی مشخصه رطوبتی خاک است. در این پژوهش مقادیر هدایت هیدرولیکی غیراشباع دو نوع خاک (سری رامجردی و هسته سد ملاصدرا) در 5 تراکم مختلف با روش گاردنر اندازه‌گیری شدند. سپس هدایت هیدرولیکی غیراشباع توسط مدل‌های مختلف با استفاده از منحنی مشخصه رطوبتی تخمین زده شد و با مقادیر اندازه‌گیری شده مقایسه شدند. نتایج نشان داد مدل فردلاند و زینگ تخمین نسبتاً بهتری از منحنی مشخصه رطوبتی خاک را نسبت به مدل ون گنوختن ارایه می‌دهد. برای خاک سری رامجردی و تا رطوبت حجمی حدود 25/0 به‌ترتیب مدل‌های ون گنوختن-معلم و فردلاند و همکاران تخمین خوبی از هدایت هیدرولیکی غیراشباع را ارایه دادند و برای خاک هسته سد ملاصدرا هیچ‌کدام از مدل‌ها تخمین مناسبی برای هدایت هیدرولیکی غیراشباع را ارایه نکردند.