مطالعه عددی دوبعدی پایداری تکیهگاه سدهای بتنی قوسی با تاکید بر نقش درزههای سنگی و جریان آب در آنها
نویسندگان
1 کارشناس ارشد مکانیک خاک و پی- دانشگاه تربیت مدرس
2 استادیار گروه مهندسی خاک و پی- دانشگاه تربیت . مدرس
doi
چکیده
در سدهای بتنی قوسی، بخش عمده فشارهای هیدرواستاتیکی در اثر عملکرد قوسی و طرهای بدنه سد به تکیهگاهها منتقل میشود. به همین دلیل در بررسی ایمنی اینگونه سدها، ارزیابی درست از وضعیت پایداری تکیهگاهها از اهمیت ویژهای برخوردار است. ناپایداری تکیهگاه عموماً به شکل گسیختگی در راستای لایههای ضعیف یا دسته درزههای آن رخ میدهد. علاوه بر آن، فشار آب عبوری از درزهها نیز لغزش و گسیختگی در امتداد صفحات ضعف مذکور را تسهیل میکند. این مقاله به بررسی اهمیت پارامترهای مقاومتی درزهها و تأثیر جریان آب بر ایمنی تکیهگاه سدهای بتنی قوسی میپردازد. اگرچه مطالعه دقیق این مسئله نیاز به انجام تحلیلهای سهبعدی دارد، لیکن به دلیل پیچیدگیهای زیاد در مدلسازی سهبعدی محیطهای درزهدار، خصوصاً با در نظرگرفتن رفتار اندرکنش هیدرولیکی- مکانیکی، در این تحقیق از تحلیلهای دوبعدی استفاده شد. با اینحال به منظور افزایش اعتبار نتایج تحلیلهای دوبعدی، توزیع نیروهای وارده بر مدل تحلیل دوبعدی از نتایج تحلیلهای سه بعدی یک سد بتنی قوسی و تودهسنگ ساختگاه آن استخراج شد. پایداری تکیهگاه سد مورد نظر با استفاده از دو روش افزایش تدریجی فشار آب مخزن و کاهش پارامترهای مقاومتی درزهها و ضریب ایمنی SRF مورد ارزیابی قرار گرفت. در این راستا از پنج پارامتر بیشینه بازشدگی و لغزش در امتداد درزهها، شدت بازشدگی و شدت لغزش در سرتاسر تکیهگاه و همچنین بیشینه دبی عبوری در محل درزهها به عنوان شاخصهایی جهت ارزیابی ایمنی استفاده شد. نتایج نشان میدهد که فرض عدم عبور جریان آب از درزهها، غالباًً نادرست بوده و میتواند ضرایب ایمنی تکیهگاه را بسیار بالاتر از میزان واقعی آن نشان دهد. همچنین ایمنی تکیهگاه، حساسیت کمی نسبت به پارامترهای مقاومتی و مکانیکی درزهها دارد.