بررسی زمین شناسی مهندسی ساختگاه سد کلان

سد کلان ملایر، یک سد خاکی همگن با ارتفاع 38 متر و حجم مخزن 37 میلیون متر مکعب می باشد. این سد در28 کیلومتری جنوب ملایر با مختصات طول جغرافیایی ?00 و?54 و °48 و عرض جغرافیایی ?18 و?03و°34 بر روی رودخانه کلان ساخته شده است. از نظر زمین شناسی ساختمانی، ساختگاه سد در زون سنندج سیرجان قرار دارد. این منطقه در اقلیم سرد و خشک قرار گرفته و عمق نفوذ یخبندان 150 سانتیمتر محاسبه گردیده است. مطالعات صحرایی انجام شده شامل درزه برداری، نمونه گیری و و انجام آزمونهای برجای نفوذپذیری (لوژن و لوفران) و نفوذ استاندارد می باشد. ناپیوستگی های موجود در منطقه شامل سطوح لایه بندی، گسل ها و درزه ها می باشند که عمدتاً سطحی ناهموار و باز شدگی 5/0 تا 10 میلیمتر دارند. آنالیز آماری درزه ها، وجود چهار دسته درزه اصلی را در تکیه گاه های ساختگاه نشان می دهد. بر اساس آزمایشهای لوژن و لوفران خاکهای منطقه نفوذناپذیر بوده و سنگهای منطقه نفوذپذیری متوسط تا زیاد دارند. بر اساس مطالعات پتروگرافی انجام شده، سنگهای تشکیل دهنده ساختگاه سد شامل لایه های شیستی بوده که فولیاسیون شدیدی را نشان می دهند. مطالعات آزمایشگاهی شامل آزمونهای دانه بندی، حدود آتربرگ، برش مستقیم، نفوذپذیری، تحکیم و هیدرومتری دوگانه بوده که طبق استاندارد astm بر روی نمونه های خاک انجام گردیده اند. مطالعات آزمایشگاهی مکانیک سنگ برای سنگ های ساختگاه عبارتند از تعیین خصوصیات فیزیکی، بار نقطه ای، تک محوری و سرعت سیر موج فشاری که بر اساس استانداردهای isrm انجام گرفته اند. نتایج آزمایش های مکانیک خاک نشان می دهد که خاکهای منطقه عمدتاً از نوع ml و sm بوده و شواهدی از واگرایی را نشان می دهند. از نظر خصوصیات مکانیکی، خاک های منطقه دارای مقاومت مناسبی هستند. نتایج آزمایشهای مکانیک سنگ نشان می دهند که مقاومت این سنگ ها به شدت به جهت بارگذاری نسبت به فولیاسیون بستگی دارد. با این وجود، این سنگ ها دارای مقاومت پایینی می باشند. بر اساس نتایج آزمونهای نفوذپذیری، وضعیت تزریق پذیری ساختگاه سد مطابق با معیارهای qc و spi مورد ارزیابی قرار گرفته که بر اساس آن نسبت دوغاب تزریق و فشار تزریق مشخص گردیده است. در پایان با توجه به مطالعات انجام گرفته روی توده های خاکی و سنگی و همچنین ساختارهای تکتونیکی موجود در محل ساختگاه سد، نتایجی به شرح زیر به دست آمده است. با توجه به پتانسیل تورم یخبندان خاکهای منطقه و همچنین با در نظر گرفتن عمق زیاد یخبندان و فرسایش پذیری خاکها در نتیجه عمل یخبندان، محل ساختگاه از نظر فرسایش حاصل از یخبندان، از حساسیت بالایی برخوردار است که تا عمق حدود 150 سانتیمتر تشکیل عدسیهای یخی امکان پذیر می باشد. با توجه به نتایج رده بندی توده سنگ نقاط ضعیف شناسایی شده در ساختگاه سد در اعماق 0 تا 15 متر دامنه راست سد قرار دارند. این مکانها نیاز به اقدامات تحکیمی دارند. همچنین با توجه به مقدار شاخص کیفی سنگ و همچنین تراکم بالای درزه ها در بخشی از دامنه راست سد و با توجه به نتایج آزمایش لوژن در این ناحیه ، این بخش از ساختگاه نیاز بیشتری به تزریق و آب بندی و روشهای دیگر کاهش نفوذپذیری دارد.