زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی تاثیر دره تنگ بر رفتار سدهای خاکی در مرحله پایان ساخت(مطالعه موردی: سد ونیار)

نویسندگان
دانشگاه اراک
چکیده
سدهای خاکی سازه های ژئوتکنیکی هستند که در انواع دره ها با شکل متفاوت احداث می شوند. سد ونیار از نوع سنگریزه ای با هسته رسی قائم، در محل یک دره تنگ واقع شده است. به منظور بررسی تاثیر شکل هندسی دره، از مدل سازی سه بعدی برای آنالیز این سد استفاده شده است. آنالیزها با نرم افزارFLAC3D انجام شده که مسایل ژئوتکنیکی را بر اساس روش تفاضل محدود شبیه سازی می کند. نتایج نشان می دهد که مقادیر نشست های بدست آمده از آنالیزهای عددی، از مقادیر ثبت شده توسط تجهیزات صفحات مغناطیسی نشست سنج که در بدنه سد نصب شده، کمتر است و این موضوع به علت تراکم کمتر خاک در اطراف ابزار است که به منظور جلوگیری از خرابی آن در زمان نصب انجام می شود. بر اساس آنالیزهای عددی، مقدار نشست حداکثر در بزرگترین مقطع عرضی بدنه سد (مقطعC) 88.14 سانتیمتر است که مربوط به موقعیت ارتفاع 48 متر بالاتر از تراز سنگ بستر است و این مقداری قدری کمتر از 1% ارتفاع خاکریز سد است. همچنین تنش های قائم ثبت شده توسط سلولهای فشار در بدنه سد حدود 28% کمتر از مقادیر بدست آمده از آنالیزهای عددی است؛ به نظر می رسد که این موضوع به دلیل پدیده قوس زدگی موضعی ناشی از تراکم کمتر و در نتیجه ایجاد ناحیه با سختی کمتر در اطراف سلولهای فشار باشد. در مورد پارامتر فشار آب حفره ای، نتایج آنالیزهای عددی و قرائت پیزومترها در حدود 1% اختلاف دارد که نشان دهنده همخوانی نزدیکی بین نتایج است. در مجموع اختلاف بین نتایج آنالیزهای عددی و مقادیر بدست آمده از نتایج ابزار دقیق قابل قبول است و رفتار سد در مرحله پایان ساخت عملکرد مناسبی را نشان می دهد.
کلیدواژه‌ها

References
[1] Eisenstein Z, Krishayya AVG, Morgenstern NR. An analysis of cracking in earth dams, USAEWES Vickburg.miss: 1972, p. 431–545.
[2] Lefebvre G, Duncan JM, Wilson EL. Three-Dimensional Finite Element Analysis of Dams. J Soil Mech Found Div 1973;99(SM7):495–507.
[3] Belyakov AA. Three-dimensional behavior of an earth dam at a wide site. Hydrotechnical Constr 1988;22:718–25. doi:10.1007/BF01429609.
[4] Ohmachi T. A simplified 3–D FEM and its application to dynamic of fill dam in narrow canyons Vienna, Austria, 17-21 June. Seventeenth Int. Congr. Large Dams, Viena: 1991, p. 165–78.
[5] Stark TD, Eid HT. Performance of Three-Dimensional Slope Stability Methods in Practice. J Geotech Geoenvironmental Eng 1998;124:1049–60. doi:10.1061/(ASCE)1090-0241(1998)124:11(1049).
[6] Javaheri H. Three-dimensional dynamic analysis of Masjed-Soleyman rockfill dam. Sharif University of Technology, 1999.
[7] Heidari T. The Comparison of Three and Two Dimensional Dynamic Analyses of Earth Dams. Iran University of Science and Technology, 2003.
[8] Roth WH, Dawson EM, Somerville P, Davis CA, Plumb CC. Evaluation of the seismic performance of Stone Canyon dam with 2-D and 3-D analyses. 13th World Conf. Earthq. Eng., 2004, p. 1–6.
[9] Yu Y, Xie L, Zhang B. Stability of Earth-Rockfill Dams: Influence of Geometry on the Three-Dimensional Effect. Comput Geotech 2005;32:326–39.
[10] Yu Y, Zhang B, Yuan H. An intelligent displacement back-analysis method for earth-rockfill dams. Comput Geotech 2007;34:423–34.
[11] Qu G, Hinchberger SD, Lo KY. Case studies of three-dimensional effects on the behaviour of test embankments. Can Geotech J 2009;46:1356–70.
[12] Mahinroosta R, Alizadeh A, Gatmiri B. Simulation of collapse settlement of first filling in a high rockfill dam. Eng Geol 2015;187:32–44. doi:10.1016/j.enggeo.2014.12.013.
[13] Maddah A, Soroush A, Tabatabaie Shourijeh P. EEects of material properties on the behavior of embankment dam clay cores in narrow valleys. Sci Iranica 2015;22:1692–702.
[14] Gurbuz A, Peker I. Monitored Performance of a Concrete-Faced Sand-Gravel Dam. J Perform Constr Facil 2016;30:4016011. doi:10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0000870.
[15] Sukkarak R, Pramthawee P, Jongpradist P. A modified elastoplastic model with double yield surfaces and considering particle breakage for the settlement analysis of high rockfill dams. KSCE J Civ Eng 2016:1–12. doi:10.1007/s12205-016-0867-9.
[16] Derakhshandi M, Pourbagherian HR, Baziar MH, Shariatmadari N, Sadeghpour AH. Numerical analysis and monitoring of a rockfill dam at the end of construction (case study: Vanyar dam). Int J Civ Eng 2014;12:326–37.
[17] Mansouri H, Jorkesh Z, Ajalloeian R, Sadeghpour AH. Investigating effects of water salinity on geotechnical properties of fine-grained soil and quartz in a sandstone case study: Ajichay project in northwest Iran. Bull Eng Geol Environ 2017;76:1117–28. doi:10.1007/s10064-016-0920-4.
[18] Ghodsniroo Engineering Co. Technical reports of Vanyar dam. Tehran: Ghods-Niroo consultant engineers Co.; 2011.
[19] ITASCA. No Title. FLAC3D Version 30, Fast Lagrangian Anal Contin 3 Dimens 2005.
[20] Bergado DT, Teerawattanasuk C. 2D and 3D numerical simulations of reinforced embankments on soft ground. Geotextile and Geomembranes 2008;26:39–55. doi:10.1016/J.GEOTEXMEM.2007.03.003.
[21] Stark TD, Beaty MH, Byrne PM, Castro G, Walberg FC, Perlea VG, et al. Seismic deformation analysis of Tuttle Creek Dam. Can Geotech J 2012;49:323–43. doi:10.1139/t11-107.
[22] Qi C, Lu W, Wu J, Liu X. Application of Effective Stress Model to Analysis of Liquefaction and Seismic Performance of an Earth Dam in China. Math Probl Eng 2015;2015:1–7. doi:10.1155/2015/404712.
[23] Clough RW, Woodward RJ. Analysis of embankment stresses and deformations. J Soil Mech Found Div 1967;93(SM4):529–49.
[24] Gharti HN, Komatitsch D, Oye V, Martin  R, Tromp J. Application of an elastoplastic spectral-element method to 3D slope stability analysis. Int J Numer Methods Eng 2012;91:1–26. doi:10.1002/nme.3374.
[25] Ke W, Mingyue M, Dongxue H. Numerical analysis on mechanics of interaction between slurry and soil in earth dam by splitting grouted. Elsevier 2012;28:351–5.
[26] Cetin H, Laman M, Ertunç A. Settlement and slaking problems in the world’s fourth largest rock-fill dam, the Ataturk Dam in Turkey. Eng Geol 2000;56:225–42. doi:10.1016/S0013-7952(99)00049-6.
[27] Hunter GJ. The Pre-and Post-Failure Deformation Behaviour of Soil Slopes. The University of New South Wales, 2003.