بخشی از مقاله
خلاصه
به علت بالا بودن هزینه ساختمان سدها و نیز شدت وخامت عواقب ناشی از ناپایداری سدها موضوع حفاظت و نگهداری و ارزیابی مستمر پایداری سدها از اهمیت ویژهای برخوردار است. بدین منظور برای کنترل مستمر و صحت سنجی، از ابزار دقیق استفاده میگردد. در این پایاننامه ابتدا مشخصات کلی و منحصربهفرد سد رودبار و پیشینه تحقیق ارائه گردیده، سپس به بیان چگونگی تحلیلهای پایداری و روشهای مربوطه شامل روشهای تعادل حدی و تحلیل تنش کرنش و مسائل مطرح در انجام اینگونه تحلیلها و تشریح ابزار دقیق مورداستفاده در سد رودبار پرداخته شده است.
با توجه به آنکه یکی از اهداف این تحقیق صحت سنجی و مقایسه نتایج محاسبات نرمافزاری با نتایج قرائتهای حاصله از سلول فشارسنج میباشد، برای این منظور ابتدا با نرمافزار Geo Studio نسبت به مدلسازی عددی مطابق با ترازهای واقعی خاکریزی و تحلیل استاتیکی پرداخته، پس از تحلیل استاتیکی و به دست آوردن نتایج مشتمل بر تنشها و فشارهای حاصله از بارگذاری در ترازهای مختلف، نسبت به قرائت سلول فشارسنجها پس از هر لایه خاکریزی اقدام و برای صحت سنجی، نتایج نرمافزار با نتایج حاصله از قرائت سلول فشارسنج مورد مقایسه قرار گرفته و در پایان با توجه به خروجیها نتیجهگیری و پیشنهادات صورت میگیرد. از مواردی که از بررسیهای انجامگرفته حاصل میگردد، آن است که خروجیهای حاصله از نرمافزار Geo Studio تا حدودی محافظه کارانهتر از قرائتهای ابزار دقیق است میباشد و نتایج سلول فشارسنجعمدتاً پس از خاکریزی بیش از 50 متر، با لحاظ نوع مصالح ترازهای فوقانی، شکل هندسی و سختی سلول فشارسنج انطباق مناسبی با تحلیلهای انجام شده مییابند.
.1 مقدمه
طرح سد و نیروگاه برقآبی رودبار لرستان بر روی رودخانه رودبار از سرشاخههای رودخانه دز شرقی و در فاصله حدود 100 کیلومتری جنوب شهرستان الیگودرز در استان لرستان و در محدوده رشتهکوه زاگرس در غرب ایران واقع گردیده است. این منطقه دارای توپوگرافی بسیار خشن و تکنونیزه است. دره محل احداث سد از جنس آهک دولومیتی سازند دالان است. اختلاف رقوم طبیعی حدود 350 متری طرفین ارتفاعات مذکور، موقعیت استثنایی و ویژهای را جهت تولید انرژی برقابی در پروژه ایجاد نموده است. سد رودبار از نوع سنگریزهای با هسته رسی مایل - ECRD - میباشد که ارتفاع سد از پی برابر 155 متر و عرض پی 72 متر و طول تاج 185 متر و عرض تاج 15 متر حجم بدنه سد در حدود 4/7 میلیون مترمکعب، حجم تقریبی مخزن 228 میلیون مترمکعب و نیروگاه برقابی سطحی با توان تولید برق 450 مگاوات و تراز تاج 1766 متر از سطح دریا و تراز نرمال آن از سطح دریا برابر 1756 متر میباشد.
سرریز سد، تونلی با مقطع کنترل اوجی آزاد، متشکل از دو دهانه تونل با طول کلی 636 متر و قطر 11 الی 18 متر در جناح چپ سد حفاری گردیده است و دارای دو دهانه تونل انحراف به طولهای 563 و 730 به قطر دهانه 8 متر پس از انجام عملیات لاینینگ تشکیلشده است. ظرفیت تخلیه تونل انحراف اصلی 712 مترمکعب در ثانیه و ظرفیت تخلیه تونل انحراف ثانویه 755 مترمکعب در ثانیه میباشد. فرازبند این سد از نوع سنگریزهای با رویه خاک سیمان و ارتفاع 35 متر میباشد. هدف از احداث این سد مهار آب و هدایت آن، کنترل سیلابها، تولید 986 گیگاوات ساعت انرژی برقابی در سال، کاهش هزینه استهلاک نیروگاههای حرارتی، آبیاری زمینهای مزروعی و باغات، حفاظت خاک، اشتغالزایی در منطقه در حین اجرا و مرحله بهرهبرداری طرح، ایجاد محیط تفریحی و توریستی برای گردشگران و ... میباشد.
-1 اهداف تحقیق
در این تحقیق بهعنوان مطالعه موردی - Case Study - سد رودبار لرستان که یکی از بزرگترین سدهای خاکی کشور است. جهت انجام آنالیزها مقطع اصلی آن انتخابشده، لذا با انجام تحلیل استاتیکی بدنه سد با نرمافزار Geo Studio در ترازهای مختلف - منطبق بر ترازهای واقعی خاکریزی - فشارها، تنشها در نقاط مختلف بدنه سد بدست آمده و با نتایج سلول فشارسنج نصبشده در بدنه سد مورد مقایسه قرار گرفته و نتایج حاصله ارائه میگردد.
-2 پیشینه تحقیق
افراد زیر در موارد موردبحث در این پایاننامه تحقیق و بررسی نمودهاند که این پایاننامه در ادامه فعالیت این مهندسان و مکمل فعالیت آنها در زمینهی کارهای انجامشده خواهد بود. آقایان حسن رحیمی [1] - 82 - ، محمود وفائیان [2] - 84 - ، شاپور طاحونی [3] - 79 - ، احمدی، ب [4] - 85 - ، احمدی، ح [5] - 76 - ، سید امیرالدین صدر نژاد [6] - 84 - و سایر مهندسین گرایش خاک و پی در کتابهای منتشرشده از آنها به بیان اصول و مراحل مختلف طراحی بدنه سدهای خاکی بر اساس مراجع خارجی معتبر و تجارب بدست آمده در کشور پرداختهاند. همچنین آقای شمسایی در سال - 1383 - در جلد دوم کتاب طراحی و ساخت سدهای مخزنی منتشرشده در انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران به بیان چگونگی طراحی و احداث سدها پرداختهاند .
[7] آقایان بهپور گوهری، م و روحی مهر، ا - 1392 - در کتاب آموزش جامع Plaxis V8 نسبت به معرفی کامل نرمافزار و آموزش کامل آن با ارائه مثالهای کاربردی اقدام نمودهاند [8] و آقایان مهبد، علی و مختار، س در کتاب تحلیل اجزای محدود سازههای ژئوتکنیک بر اساس Plaxis 3D به ارائه مثالهای عملی پرداختهاند .[9] آقای آلکاسانه و همکاران در سال 2008، - Alkasawneh. w et al - در مقالهای با عنوان مقایسه نرمافزارهای تجاری مختلف در آنالیز پایداری شیروانی، با کاهش پارامترهای مقاومتی در روش اجزای محدود و همچنین روشهای تعادل حدی شامل روش مونته-کارلو به مقایسه بین تأثیر سطوح لغزش مختلف بر ضریب اطمینان پرداختهاند، اثبات شده است که قابلیت اطمینان استفاده از روشهای تعادل حدی در پایداری شیروانیها با استفاده از روشهایی نظیر مونتکارلو افزایش مییابد .[10] آقای سینق و همکاران - Singh. r et al. 2005 - در مقالهای به بررسی پدیده زلزله بر روی سدهای خاکی پرداخته و روانگرایی خاکها را موردبررسی قرار دادند .[11]
-3 روش کار و تحقیق
در این تحقیق ابتدا به جمعآوری تحقیقات گذشتگان و... پرداخته میشود. اطلاعات مدل ورودی سد و نتایج قرائت سلول فشارسنج جمعآوری، سپس توسط نرمافزار Geo Studio محاسبات استاتیکی صورت میگیرد که در این پایاننامه نتایج فشارها و تنشهای حاصله از تحلیل استاتیکی در ترازهای مختلف خاکریزی مدنظر میباشد که با نتایج نرمافزار Geo Studio و ابزاردقیق - سلول فشارسنج - مورد قیاس قرار میگیرد و سرانجام نتیجهگیری و پیشنهادات ارائه میگردد. در این مقاله جهت انجام تحلیل استاتیکی از نرمافزار Geo Studio استفاده شده است. نرمافزار Geo Studio ازجمله نرمافزارهایی است که امروزه از طرف مهندسین ژئوتکنیک، معدن و سازههای هیدرولیکی مورد استقبال خوبی قرارگرفته، این نرمافزار یک برنامه المان محدود برای تحلیل دو بعدی تغییر شکل و پایداری در مهندسی ژئوتکنیک میباشد.
