مدل‌سازی عددی سه‌بعدی قوس‌زدگی تنش و تعیین نواحی با پتانسیل شکست در هسته سدهای خاکی در دره‌های تنگ (مطالعه موردی: سد رودبار لرستان)

Abstract

وقوع قوس‌زدگی و کاهش سطح تنش در هسته سدهای خاکی یکی از عواملی است که می‌تواند منجر به ایجاد و رشد ترک شده و زمینه شکست هیدرولیکی و فرسایش درونی را فراهم سازد. در سدهای خاکی احداث شده در دره‌های تنگ به دلیل اثر سه بعدی (طولی و عرضی) قوس‌زدگی تنش در هسته، مدل‌های دو بعدی نمی‌توانند نتایج صحیحی بدست دهند و تحلیل وضعیت توزیع تنش نیازمند مدل‌سازی سه بعدی است. تحقیق حاضر با هدف تعیین الگوی قوس‌زدگی تنش در هسته رسی سدهای خاکی واقع در دره‌های تنگ با استفاده از مدل سه بعدی و تعیین نواحی مستعد شکست با توجه به توزیع تنش‌های کششی، صورت گرفته که به طور خاص از اطلاعات سد رودبار لرستان استفاده و اهداف مذکور برای این سد تعیین گردیدند. در این پژوهش، ابتدا با مدل‌سازی سه‌بعدی سد خاکی رودبار لرستان (واقع در دره‌ای تنگ) در نرم‌افزار PLAXIS 3D V.22، شدت پدیده قوس‌زدگی در هسته در مراحل پایان ساخت و آبگیری اولیه یکساله بررسی شد که حداکثر میزان قوس‌زدگی پس از ساخت بدنه در یک پنجم ارتفاع سد از کف هسته مشاهده گردید و با آبگیری سد پس از یکسال، شدت قوس‌زدگی تنش افزایش یافت. همچنین وضعیت هسته در مرحله پایان ساخت از نظر وجود نواحی کششی و درنتیجه پتانسیل شکست بررسی و ابعاد گسترش این نواحی مشخص گردید؛ این ارزیابی بیان‌گر وجود نواحی کششی در ارتفاعات بالا، در محدوده 50 متر مانده به تاج سد، و مجاور تکیه‌گاه‌ها می‌باشد.