مطالعه شکست سد خاکی با استفاده از مدل GeoStudio (مطالعه مورد: سد خاکی صفارود، کرمان)

Subject Areas : Irrigation and Drainage

حسن زمانپور ¹ , مهدی فولادی پناه ²

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه عمران، واحد رامهرمز، دانشگاه آزاد اسلامی، رامهرمز، ایران.
2 - استادیار، گروه عمران، واحد رامهرمز، دانشگاه آزاد اسلامی، رامهرمز، ایران.

Received: 2017-09-26 Accepted : 2017-12-03 Published : 2017-10-01

Keywords:

Abstract :

فرسایش داخلی یکی از عوامل اصلی شکست سدهای خاکی است که به سبب شسته شدن ذرات ریز خاک به وجود می آید و باعث ایجاد تراوش متمرکز در درون بدنه سد می‏شود که دلیل این امر کاهش تنش موثر قائم در هسته سدهای خاکی و وقوع پدیده قوس زدگی می باشد. این پدیده باعث نشست بیشتر هسته نسبت به پوسته می گردد که در نهایت ترک خوردگی سد را در پی دارد. در این تحقیق، با استفاده از نرم‌افزار Geo-Studio که مبتنی بر روش حل المان محدود است شبیه سازی عددی سد خاکی صفارود تحت دو سناریو (الف) بلافاصله پس از ساخت؛ (ب) پس از اولین آبگیری صورت گرفته است. پس از انجام فرآیندهای واسنجی و صحت-سنجی در دو ماژول SIGMA/W و SEEP/W ، مدل رفتاری الاستیک غیرخطی برای پوسته سد و مدل رفتاری موهر-کلمب الاستیک-پلاستیک برای سد با ضریب همبستگی بین مقادیر اندازه‌گیری شده و محاسبه شده طی فرایندهای واسنجی و صحت-سنجی به ترتیب 94/0 و 924/0 تایید شدند. در این تحقیق، توزیع تنش قائم در بدنه سد، تغییر مکان های افقی و قائم و محاسبه میزان تنش کل در بدنه سد محاسبه شدند. پس از اولین آبگیری به ازای نسبت y/h کمتر از 1/0، احتمال شکست هیدرولیکی در این سد وجود دارد.

References:

بلوری­بزار، ج. و مبینی­زاد، م. (1389). ارزیابی رفتار سد خاکی نهرین در طول ساخت به روش اجزای محدود و مقایسه با مقادیر واقعی. مجله پژوهش آب ایران، (6)4: 10-1.

پاکباز، م.س. و احمدی، ص. (1388). تحلیل رفتار تنش-کرنش سد البرز با استفاده از قرائت­های ابزار دقیق و تحقیق میزان و موقعیت تنش­های بحرانی حین ساخت تا پایان ساخت. هشتمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، دانشگاه شیراز، 23-21 اردیبهشت، شیراز، ایران.

جهانی، ص.، گلمایی، ح. و ضیاتبار احمدی، م. (1390). مطالعه و بررسی مدلسازی عددی اجزای محدود جهت بررسی پایداری شیروانی­ها در حین ساخت و پرشدن و افت سریع مخزن (مطالعه موردی سد میجران با استفاده از نرم افزار پلکسیس). پایان­نامه دوره کارشناسی ارشد.

حکیمی­خانسر، ح.، گلمایی،س. ح.، و شیداییان، م. (1393). ارزیابی رفتار سد خاکی کبودوال (قره­سو-زرینگل) در طول ساخت به روش اجزای محدود با نرم افزار PLAXIS و مقایسه با مقادیر واقعی حاصل از داده­های ابزار دقیق. فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب، (9)4: 50-33.

خامسی، س.ا. و میرقاسمی، ع.ا. (1389). بررسی شکست هیدرولیکی در هسته سدهای خاکی. نشریه مهندسی عمران و نقشه برداری، (2)44: 191-181.

خزائی، ج.، شرفی، ح.، ستاری، د. و هدایتی، ج. (1392). تحلیل سه بعدی نشت از پی و جناحین سدهای خاکی با در نظر گرفتن توپوگرافی ساختگاه (مطالعه موردی: سد گیوی). هفتمین کنگره بین­المللی مهندسی عمران، دانشگاه زاهدان، 18-17 اردیبهشت، زاهدان، ایران.

روشنگر، ک.، روح­پرور، ب. و صداقتی، ط. (1395). ارزیابی تاثیرگزینه­های مختلف طراحی در تحلیل تراوش و پایداری سد گلفرج. نشریه دانش آب و خاک، جلد 26، شماره (1): 30-15. 

میرمحمدحسینی، س.م.، موسوی خونساری، م. و احمدی­فرد، ر. (1388). ارزیابی فشار منفذی در هسته سد کرخه هنگام ساختن و آبگیری همزمان. مجله مهندسی آب، سال دوم: 47-37. 

Derakhshandi, M., Pourbagherian, H.R., Baziar, M.H., Shariatmadari, N. and Sadeghpour, A.H. (2017). Numerical Analysis And Monitoring Of A Rock Fill Dam At The End Of Construction (Case Study: Vanyar Dam). International Journal of Civil Engineering, 12, 4, pp: 326-337.

Djarwadi, D., Suryolelono, K.B., Suhendro, B. and Hardiyatmo, H.C. (2014). A Study on Unsteady Seepage Flow through Dam (Jun-Feng FU, Author VitaeSheng JIN). Procedia Engineering, pp: 489-497.

Pakbaz, M.S., Dardaei, A. and Salahshoor, J. (2009). Evaluation of performance of plastic concrete cutoff wall in Karkheh dam using 3-D Seepage analysis and measurement. Journal of Applied Sciences 9, 4, pp: 724-730.

Vandamme, J. and Zou, Q. (2013). Investigation of slope instability induced by seepage and erosion by a particle method. Computers and Geotechnics, 48, pp: 14-20.