بررسی نشست سدهای خاکی با استفاده از روش المان محدود (بررسی نشست سد مهاباد به عنوان مطالعه موردی)

محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله

کمال رحمانی ¹ , صابر پیروتی ² , ارسطو ارمغانی ³

1 -
2 -
3 -

تاریخ دریافت : 1386/03/03 تاریخ پذیرش : 1386/08/12 تاریخ انتشار : 1386/10/01

کلید واژه:

چکیده مقاله :

آنچه در ساخت سدهای خاکی مدرن، حیاتی است کنترل و رفتارنگری (Monitoring) صحیح این سازه‌های ژئوتکنیکی می‌باشد. بهبود روش‌های کنترل پایداری، استفاده از تنش موثر و اندازه‌گیری فشار آب حفره‌ای در سدهای خاکی باعث ایمن شدن ساخت این قبیل سدها می‌گردد. در حال حاضر این نظریه مطرح است که به جای استفاده از ضریب اطمینان‌های موجود در مقابل لغزش، طراحی‌ها بر اساس تغییر شکل‌های قابل قبول انجام گیرد. یک روش تحلیلی استفاده از روش المان محدود است که قابلیت پیش‌بینی پارامترهای تغییر شکل را دارد، رفتارنگری سدها با نصب ابزار دقیق در نقاط حساس و اندازه‌گیری پارامترهای مختلف نظیر فشارهای منفذی و تغییر شکل‌ها اعم از نشست و جابه‌جایی امکان‌پذیر می‌باشد، در این مقاله رفتارنگری سد مخزنی مهاباد با استفاده از اطلاعات ابزار دقیق و تحلیل‌های عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در انجام تحلیل عددی از بسته نرم‌افزاری plaxis که یک نرم‌افزار تحلیلی بر اساس المان محدود می‌باشد، استفاده شده است.به کمک بررسی داده‌ها و انجام آنالیز معکوس وضعیت سد خاکی مهاباد از نظر تغییر شکل‌ها و تراوش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. از آنجایی‌که بیش از 30 سال از عمر سد می‌گذرد، در همان ابتدای ساخت این سد نشست‌ها و جابجایی‌های افقی غیر متعارفی در بدنه سد ملاحظه شده است. بطوریکه نشست پی تا زمان اتمام عملیات اجرایی (از سال 1344 تا 1348) 130 سانتی‌متر و در دوره بهره‌برداری (از سال 1349 تا 1376) 60 سانتی‌متر اندازه‌گیری شده است. از زمان ساخت تا سال 1376 حداکثر نشست و جابجایی افقی به ترتیب برابر 150 و 100 سانتی‌متر اندازه‌گیری گردیده است. پس از اجرای دیوار آببند و تکمیل عملیات تزریق در پی سد، میزان تراوش از پی نیز کاهش یافته و طبق محاسبات عددی در حد ناچیز (0.07 سانتی‌متر مکعب در دقیقه) و میزان تراوش در بدنه سد نیز 8/5 سانتی‌متر مکعب در دقیقه می‌باشد.

چکیده انگلیسی:

It is correct control and monitoring of modern embankment dams that are very vital in the geotechniqual constructions. The improvement of methods of stability control, using the effective stress and the measurement of ganglionic water pressure in embankment dams cause more the safety for this kind of dams. Nowedays there is such an idea that in stead of using of being safety factor against coast, designments must be done according to acceptable displacement. Analytic appraoach is using the finite element that is capable of fortelling the displacement parameters. Monitoring of dams with setting up accurate tools in the sensitive points and measurement various parameters such as pore water pressure and displacement points and measurement various parameters such as pore water pressure and displacement more or most common settlement and movement is possible. The displacement that occur all of a sudden at the end of this process can indicate be causes of enlargement of strain inside the dam body. This is the reason of undesirable decreasing of stresses or causes the start of an increasing impairment. By investigation of datas and using inverted analysis about the very unusual condition of mahabad dam, it has been tried to define the cause of this action in this thesis. From the start of construction an unnatural settlement and horizontal movement has occurred in it. During the construction 130 cm and during the exploitation 60 cm settlement has occurred in the foundation up to now. Also From the end of construction the maximum settlement and vertical movement are 150 cm and 100 cm respectively. In this paper monitoring of dams Mahabad with using acculate tools information and numerical analytic has consideratd. In performing numerical analytic from PLAXIS using finite element program. After construction cutoff walls and finishing operation injection in foundation of dam, rate of seepage from foundation is decreased and is according to numerical calculations in negligible extent and rate of seepage in body dam.