پایان نامه ها

كه، اين، خاك، يا، پوششهاي، فيلتر

پوشش استفاده می شود. در واقع پوشش لوله های زهکش، از ضروری ترين بخشهای هر سيستم زيرزمينی است که در خاکهای ناپايدار استفاده از آن کاملا ضروری می باشد(کيخا، 1377).
پیلسبوری (1967) انواع فيلترهاي مختلف را مورد بررسي قرار داده است و عدم موفقيت برخي پروژهها را مديون فيلتر نامناسب ميداند. دنيس و ترافورد (1976) در آزمايشی به اين نتيجه رسيدند در صورت استفاده از فيلتر در يك سيستم زهكش، فاصله لولههاي زهكش را تا 120 درصد ميتوان اضافه نمود.
پس از حفر ترانشهاي كه در آن تنبوشهها قرار داده ميشوند معمولاً اطراف تنبوشه را با مواد نفوذپذيري ميپوشانند. استفاده از اين مواد به منظور تأمين نكات زير ميباشد:
الف – به عنوان مانعي تراوشپذير در برابر ورود بيش از حد ذرات خاك و خاكدانهها به داخل لولههاي زهكش كه ممكن است باعث گرفتگي لولهها شود. عمل نمودن پوشش به عنوان صافي يا فيلتر در ابتداي احداث زهكش بسيار مهم ميباشد ولي پس از نشست و تثبيت خاكهاي اطراف و بالاي لوله اين تأثير از اهميت زيادي برخوردار نخواهد بود مگر در خاكهاي ناپايدار. عمل نمودن پوشش به عنوان فيلتر در شرايطي كه امكان وارد شدن ذرات خاک به لولهها وجود دارد. براي اين منظور اندازه منافذ فيلتر بايد به دقت تعيين گردد تا با ذرات خاك اطراف هماهنگي فيزيكي داشته باشد. به تجربه ثابت شده است فيلترهايي خوب هستند كه برخي از ذرات كه اندازه آنها كوچك است را از خود عبور دهد. وجود فيلتر در خاكهاي شني نرم و سيلتي درشت الزامي ميباشد.
ب – بهبود هدايت هيدورليکی در اطراف لوله: موادي كه در اطراف لوله قرار داده ميشوند معمولاً‌ داراي نفوذپذيري زيادي ميباشند كه اين امر سبب ميشود كه افت انرژي در محل ورود آب به لوله و‌ سرعت آب در محل فيلتر كاهش پيدا كند و ذرات معلق آب رسوب کرده و به داخل لوله راه پيدا نكند. اين دو منظور زماني حاصل ميشود كه ضخامت پوشش حداقل 5 تا 10 ميليمتر و مقدار ضريب K در آن حدوداً‌ 10 برابر ضريب هدايت هيدروليكي خاك باشد(بای بوردی، 1387).
ج – ايجاد يك بستر مناسب برای تنبوشهها : نقش بستري در خاكهاي ناپايدار عمدتاً‌ توسط پوشش سنگريزهاي صورت ميگيرد. سنگريزه باعث بهبود مكانيكي در سيستم “زهكش – پوشش – خاك” شده و به عنوان يك بستر و محافظ جانبي لولهها پلاستيكي عمل ميكند(کميته ملی آبياری و زهکشی، 1383)
د – براي تثبيت بستر طبيعي خاكي كه تنبوشهها در آن قرار داده ميشوند.
انواع پوششها بر اساس مواد متشكلهشان به سه دسته زير تقسيم ميشوند:
2-1-1 – پوششهاي معدني
پوششهاي معدني به طور عمده شامل شن درشت،‌ سنگريزههاي ريز و سنگهاي شكسته شده است، كه به هنگام نصب لوله زهكشي با دانه بندي مشخص در زير و اطراف آن قرار دادهميشوند كه در اين پوششها، نقش صافي بودن آن ها مطرح است. در مورد خصوصيات فيلترها از نظر اندازه و دانهبندي آن ضوابط گوناگوني توسط سازمان حفاظت خاك امريكا و دفتر عمران امريكا تهيه شده است كه ميتوان نتايج اين تحقيقات را در طرحهاي زهكشي به كار برد. اين پوششها اگر به خوبي طراحي و جاگذاري گردند، كاملاً مورد اطمينان هستند زيرا حجيم بوده و ميتوانند مقدار نسبتاً زيادي از مواد خاكي را در خود نگه دارند. اين مواد در اكثر شرايط با موفقيت نقش خود را در دراز مدت ايفا نمودهاند. پوششهاي سنگريزهاي دانهبندي شده كه به طور مناسب طراحي شدهاند از نظر فيزيكي، پوششهاي ايدهآلي به شمار ميروند. گراولهاي دانهبندي شده بايد يكنواخت و به صورت مخلوط دانهبندي شده مناسبي از شن تميز و سنگريزه عاري از سيلت،‌ رس و مواد آلي باشد(کميته ملی آبياری و زهکشی،1383).
در مواردي كه لولههاي زهكشي داراي قابليت انعطافپذيري زيادي هستند كاربرد پوششهاي گراولاي ضروري است زيرا اين نوع پوششها علاوه بر نقش فيلتري و هيدروليكي باعث ميشوند كه يك بستر پايدار براي محافظت لوله در برابر تكانهاي عمودي ناشي از بار وارده از طرف خاك به هنگام نصب يا بعد از آن بوجود آيد(دايريکس، 1979).
2-1-2- پوششهاي آلي
مواد پوششي آلي شامل كاه و پوشال، كلش غلات،‌ كلش كتان، كلش برنج، برگ سرو، خيزران، چوب ذرت، خردههاي چوب، ني، غلاف خار و بن، كتان خردشده، ساقههاي كتان، چمن، تورب و الياف نارگيل ميباشند كه در مواردي كه هم نقش نگهداري ذرات و هم نقش هيدروليكي پوشش مهم است، به صورت حجيم به كار ميروند. اين مواد ممكن است به صورت نامنظم و نامتراکم روي لولههاي زهكشي در داخل ترانشه ريخته شوند، و يا ممكن است به صورت مواد از قبل پيچیدهء حلاجی شده دور لوله زهكش قرار داده شوند. درگذشته نه چندان دور اين مواد را به صورت نوارهايي در بالاي لولههاي زهكش به كار ميبردهاند كه اين روش اكنون منسوخ گرديده است(کميته ملی آبياری و زهکشی، 1383).
پوششهاي آلي در اكثر كشورهاي اروپاي غربي به كار برده ميشوند اما در مناطق مرطوب بخش شرقي آمريكا و كانادا كمتر مورد استفاده قرار ميگیرند(دايريکس، 1990). در هلند الياف نارگيل و يا مخلوط آن دو به صورت حجيم به كار برده ميشود(دايريکس، 1992). مشكل عمده اين پوششها اينست كه اغلب مورد تجزيه بيولوژيكي قرار ميگيرند و در صورتي كه pH خاك بيش از 6 باشد بعد از 2 تا 5 سال به طور كامل تجزيه ميشوند(ون زيجتز، 1992).
در کشورهای اسکانديناوی، خاک اره حاصل از درختان مخروطی اغلب به عنوان ماده پوششی برای لوله های زهکشی مورد استفاده قرار می گيرند(کابوسی و همکاران، 1388).
ريميديس و دايريکس (2003) در ليتوانی طی يک تحقيق چهارساله بين سالهای 98-1994 نشان دادند که استفاده از پوشش خاک اره سبب بهبود کارکرد سيستم زهکشی گرديد.

2-1-3- پوششهاي مصنوعي
اين نوع پوششها در كشورهايي نظير هلند كه تهيه شن و سنگريزه با مشكل همراه است مورد توجه قرار گرفت و براي اولين بار در سال 1960 ميلادي از پوششهاي پشمشيشه به صورت نوارهايي با طول، عرض و ضخامت متفاوت توليد شد. امتياز آنها در اين بود كه به عنوان صافي بسيار مناسب ميتوانست در زهكشهاي زيرزميني به كار رود. استفاده از اين گونه صافيها كاهش هزينههاي نصب و حمل و نقل را به دنبال داشت. به تدريج عدم كارايي اين گونه مصالح به علت ريز بودن سوراخها و مسدود شدن در نتيجه رسوبات (از جنس تركيبات آهن) گرايش به سوي ساير مواد تركيبي را تشديد نمود. مطالعات انجام شده در خصوص تهيه پوششهاي حجيم با قابليت هدايت هيدروليكي بالا منجر به توليد نمدهاي پروپيلن و پلياستر با وزن مخصوص كم گرديد(ويلاردسون، 1987). اين پوششها در طی سی سال گذشته به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفتند و استفاده از آنها غالبا موفقيت آميز بوده است(پالميرا و گاردونی، 2002).
2-2-عوامل مؤثر بر پايداري يا ناپايداري ذرات خاك
پايداري و ناپايداري خاك بستر تعيين كننده نياز يا عدم نیاز به پوشش زهكشها ميباشد. اين ويژگيها شامل بافت،‌ ساختمان و خواص شيميايي خاك ميباشد. با توجه به اين كه بافت و ساختمان خاك تأثير زيادي روي پايداري و ناپايداري ذرات خاك دارند لذا بررسي مكانيسم اين تأثير ضروري به نظر ميرسد.
2-2-1- بافت خاك
منظور از بافت خاك،‌ اندازه و نسبت ذرات اصلي تشكيل دهنده آن و به عبارت ديگر درصد رس، سيلت و شن موجود در خاك ميباشد كه به تفكيك قابل بيان است. بافت خاك از طريق تجزيه مكانيكي تعيين ميگردد و اين شاخص،‌ از مهمترين پارامترهاي پايداري خاك است که وجود ذرات ريز دانه مانند ذرات سيلت به ميزان زياد باعث ناپايداري خاك ميگردد. ذرات مختلف خاك با سرعتهاي متفاوت جريان آب در خاك جابجا ميشوند. ذرات درشت برای جابجايي نسبت به ذرات ريز مثل سيلت به سرعتهاي بالاتري نياز دارند اما ذرات رس از اين قاعده مستثني هستند، وجود رس به علت اينكه بين ذرات خاك چسبندگي ايجاد ميكند،‌ ذرات خاك را در مقابل جريان آب مقاوم ميكند(قانع، 1385). به همين سبب از مقدار رس خاك به عنوان معيار مناسبي به منظور تعيين نياز يا عدم نياز به پوششهاي زهكش به عنوان صافی استفاده ميشود.
بر اساس نظر ديلمان و ترافورد(1976)، در صورتي كه نسبت درصد رس به سيلت از 5/0 فراتر رود،‌ خطر گرفتگي مواد معدني در لولهها به سرعت كاهش مييابد. در اين حالت اندازه ذرات سيلت در حد 2 تا 20 ميكرون خواهد بود. علت اينكه در خاكهاي حاوي مقادير زياد سيلت خطرگرفتگي افزايش مييابد در اين است كه اين خاكها محتوي ذراتي هستند كه از يك سو بزرگي آنها به اندازهاي است كه از سوراخ هاي زهكشهاي بدون پوشش عبور می كند و از سوي ديگر بزرگي آنها به حدي است كه چسبندگي ندارند.
2-2-2- ساختمان خاك
ساختمان خاك نمايهاي از طرز قرار گرفتن ذرات نسبت به يکديگر ميباشد. در طبيعت، ساختمان خاك از نحوه بهم چسبيدن ذرات خاك كم و بيش همراه با خلل و فرج يا به صورت متراكم تشكيل ميشود. اين امر تحت تأثير بافت خاك، وجود مواد آلي يا ساير مواد چسبنده و نسبت بين كاتيونهاي مختلف موجود در خاك است. توده خاك، بسته به ميزان نيروي چسبندگي بين ذرات، ميتواند در سه دسته بدون چسبندگي، چسبندگي ضعيف و چسبندگي متوسط تا قوي، طبقهبندي شود.
ساختمان خاك بدون چسبندگي،‌ كه در آن ذرات به صورت منفرد قرار دارند، كه به اين نوع خاكها، خاکهای دانهاي اطلاق ميشود. اين نوع خاكها فاقد ساختمان می باشند و تقريباً بدون چسبندگي هستند. از طرف ديگر چنانچه ذرات خاك طوري به هم چسبيده باشند كه كلوخههاي بزرگي را ايجاد كرده باشند از نظر ساختماني به آنها خاکهای تودهاي اطلاق ميشود. بين اين دو طيف يعني در حد فاصل دانهاي تا كلوخهاي نوعي ديگر از ساختمان خاك وجود دارد كه در آن ذرات خاك با هم دانههاي نسبتاً‌ كوچك و بزرگي بنام خاكدانه يا خاك واحد را تشكيل دهند. در خاكهاي داراي ساختمان، چگالی ظاهری خيلي مهم ميباشد. چگالی ظاهری زياد خاك اجازه نميدهد كه ذرات خاك از بين خلل و فرج بين خاكدانهها عبور كند. بدترين حالت زماني است كه خاك داراي چگالی ظاهری كم باشد در اين حالت ذرات سست خاك از خاكدانهها جدا شده و به سمت زهكش راه پيدا ميكند(دايريکس، 1990 و 1992).
2-3-پيشبيني نياز يا عدم نياز به پوشش
معمولا” در خاکهايی که از نظر ساختمان دارای استحکام ذاتی مناسب و کافی هستند زهکشهای زير زمينی می توانند بدون احتياج به مواد پوششی



قیمت: 11000 تومان

متن کامل پایان نامه ها در 40y.ir

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *