15277

15277

بررسي امكان ترك‌خوردگي هسته‌ي رسي سدهاي خاكي در اثر خشكسالي‌ هاي بلندمدت (مطالعه موردي: سد سيوند فارس، ايران)

كارشناسي ارشد

خاك و پي

خرداد1393

خرداد1393

دكترحبيب شاه‌نظري - دكتر علي نورزاد

عمران

چكيده عموما تركها در خاك را ميتوان به دو دسته تقسيم كرد: دسته اول تركها به خاطر توزيع تنش در خاك ايجاد مي شوند. خاكها توانايي تحمل كشش را ندارند. در نتيجه اگر خاكي در معرض تنش كششي قرار گيرد، ترك ميخورد. دسته ديگر تركها در خاكها به خاطر جمع شدگي در آن است. در صورت ايجاد تغيير حجم در توده خاك، وجود قيدها باعث جلوگيري از تغيير شكل هاي آن و در نتيجه مانع از ايجاد تنش در توده خاك ميشود. در صورتي كه پخش تنش، در قسمت هايي از خاك باعث كشش شود، ترك ايجاد مي شود. خشك شدن خاكها با جمع شدگي و ترك همراه است . تركهاي ناشي از خشك شدگي از اهميت بسيار بالايي در مهندسي ژئوتكنيك برخوردار است. در بسياري از شرايط اين ترك ها باعث ايجاد آ سيب در پي سازه ها و يا سازه هاي خاكي مي شوند. اين گونه ترك ها در خاك هاي رسي ايجاد ميشوند. از جمله مناطقي كه ايجاد ترك هاي ناشي از خشك شدگي ميتواند مساله ساز باشد، ايجاد ترك در هسته رسي سدهاي خاكي است. به طور كل ايجاد ترك در هسته رسي سد خاكي موجب افزايش ميزان نشت از بدنه سد شده و در مواقع بحراني تر آب شستگي محيط داخلي ترك ها ميتواند موجب شكست سد شود. در اين پايان نامه سعي شده تا به بررسي ايجاد ترك خشك شدگي در هسته رسمي سدهاي خاكي پرداخته شود. براي اينكار ابتدا مكانيزم ايجاد ترك خشك شدگي مورد مطالعه قرار گرفت و فاكتورهاي موثر بر اين گونه ترك ها معرفي گرديد. همچنين بيان شد كه تنش همه جانبه به عنوان يكي از اصلي ترين عوامل موثر بر ترك خشك شدگي، عمق اينگونه تركها را نيز كنترل ميكند به طوري كه در تنش همه جانبه بالاتر از 50 كيلو پاسكال، هيچ گونه تركي در خاك موجود نخواهد بود. معيارهايي، كه اساس كار آنها مكانيك خاك حالت بحراني بود، براي تشخيص ترك معرفي شد و از اين معيارها براي بررسي احتمال ترك خوردگي در هسته رسي سد خاكي سيوند در تحليل عددي استفاده شد. از داده هاي رفتار نگاري اين سد كه از سال 1385 تا 1388 براي صحت سنجي تحليل عددي استفاده شد. علاوه براين از اين داده ها استفاده شد تا به كمك مدل درختي رابطه اي براي ميزان مكش در قسمت هاي بالايي هسته به دست ايد. ميزان مكش تا تراز نرمال مورد بررسي قرار گرفت و با تنش كل در همان تراز مقايسه شد. نتايج نشان داده كه در بعضي از مقاطع سد سيوند، عمق هايي تا 5/12 متر را ميتوان به عنوان مناطق محتمل پيشرفت ترك معرفي كرد. علت اين عمق زياد، قوس زدگي در هسته سد مي باشد. همچنين ميزان مكش تا تراز نرمال آب در مقايسه با تنش سر بار بسيار پايين تر بوده و جايي براي نگراني نيست. واژه هاي كليدي: مكانيك خاك حالت بحراني- اجزا محدود- سد خاكي- هسته رسي- سد سيوند