بررسي آزمايشگاهي تأثير ميزان مواد ريزدانه موجود در مصالح فيلتر بر عملكرد سيستم خاك- فيلتر

Experimental study on the effect of fine content in the filter on soil-filter system operation

فيلتر بحراني در سدهاي خاكي، نقش حفاظت از خاك هسته را در برابر فرسايش دارد. انتخاب مشخصات فيلتر مناسب براي پروژه كه هم نياز طرح را پاسخ دهد و هم به لحاظ اقتصادي جوابگو باشد، مسائل فني و اقتصادي مهمي را پيش‌روي مهندسان قرار داده است. از آنجا كه روش‌هاي آزمايشگاهي مي‌توانند ويژگي‌هاي متعددي از سيستم خاك- فيلتر را تحت پوشش قرار دهند، به عنوان روش‌هايي مطمئن براي بررسي عملكرد فيلتر مي‌باشند. آزمايش فيلتر مانع فرسايش (NEF) يكي از كامل‌ترين و جامع‌ترين روش‌ها براي كنترل فيلتر مورد استفاده در سدهاي خاكي است. اغلب معيارهاي طراحي فيلتر و بسياري از تحقيقات انجام شده براي بررسي منحني دانه‌بندي فيلتر، صرفاً به بررسي اثر پارامتر D15 فيلتر پرداخته‌اند و كمتر به بررسي ذرات ريزتر از D15 فيلتر و ريزدانه عبوري از الك 200# پرداخته شده است. در اين تحقيق 24 آزمايش NEF بر روي دو گروه فيلتر، كه هر گروه داراي فيلترهايي با منحني دانه‌بندي يكسان در ذرات بزرگ‌تر از D15 و دانه‌بندي مختلف در ذرات كوچك‌تر از D15 مي‌باشند، انجام شده است. نتايج آزمايش‌ها نشان مي‌دهد بر خلاف معيارهاي موجود، ميزان مواد ريزدانه و ذرات كوچك‌تر از D15 موجود در فيلتر، مي‌تواند تاثير قابل ملاحظه‌اي بر بهبود يا تضعيف عملكرد فيلتر در توقف فرسايش داشته باشد.

Critical filter is one of the principal parts in an embankment dam which is preventing the dam against erosion. There are important technical and economical problems for engineers to select the filter characteristics which are acceptable from view points of necessity and economical aspects. Since, experimental methods may cover different parameters of the soil-filter system; experimental modeling is characterized as the most appropriate method to investigate soil-filter system. No Erosion Filter (NEF) test has a high capability to evaluate the soil-filter system. Most design criteria and many researches for grading curve of filter only pay attention to the size of D15 of filter and there are fewer attentions to smaller size and fine content of filter. In this research using two groups of filters which have same grading curve in larger size of D15 but are different in smaller size, 24 NEF tests were performed. Contrary to existing criteria, the obtained results revealed considerable effects of fine content and the particles which are smaller than D15 and these factors can cause improvement or weakening filter performance to control soil erosion.