نازنین شاه کرمی

در طراحی سدهای خاکی حین مراحل ساخت و در طول زمان بهره برداری، توجه به تغییرشکل ها و تنش های ایجاد شده در بدنه و پی سد و نیز برقراری پایداری در شرایط استاتیکی و دینامیکی برای داشتن طرحی ایمن ضروری است. همچنین پدیده قوس زدگی بعنوان یک فرسایش درونی که ناشی از بوجود آمدن تنش ها و نشست های متفاوت در ترازها و مناطق مختلف یک سد بوده و در نهایت ممکن است به شکست هیدرولیکی سد بینجامد، نیاز به بررسی ویژه دارد. مسئله مهم دیگر در انتخاب هسته سد خاکی، جنس، پارامترهای فیزیکی و مکانیکی، قائم یا مایل بودن آن است که با توجه به ملاحظات فنی و اقتصادی و مزایا و معایب خاص هر کدام صورت می پذیرد. در این تحقیق ضمن مدلسازی رفتار استاتیکی سد بلند "آزاد" با هسته قائم رسی، در دو حالت پایان ساخت و تراوش پایدار و بررسی نتایج تحلیل آن، بطور خاص به بررسی تأثیر تغییر شیب محوری هسته سد مذکور پرداخته شده است. بدین منظور جهت انجام آنالیز المان محدود از نرم افزار Geo-Studio با قابلیت ساخت لایه به لایه سد استفاده شده است. لازم به ذکر دراین تحلیل از مدل الاستیک خطی برای پی و مدل الاستیک غیرخطی سخت شونده برای دیگر مصالح بدنه سد استفاده گردیده است. در نهایت نتایج تحلیل تنش- کرنش، نشت، پایداری و ضرایب قوس زدگی سد در ابعاد واقعی و نیز با زوایای مختلف هسته (صفر، 5، 10، 15، 20 و 22 درجه نسبت به امتداد قائم) در دو فاز پایان ساخت و تراوش پایدار ارائه و باهم مقایسه گردیده است. در نهایت نتایج بدست آمده از آنالیز مدل های مزبور نشان می دهد که برای یک عمق مشخص، با افزایش زاویه تمایل هسته از وضعیت قائم (میان 6 زاویه تحت بررسی) بطور کلی دبی نشت عبوری از بدنه و پی سد، جابجایی قائم خط مرکزی هسته، ضریب قوس زدگی (در حدود عمق 3/0 ارتفاع هسته تا کف آن) و متوسط ضریب اطمینان پایداری دامنه پایین دست سد افزایش می یابند. از طرفی متوسط ضریب اطمینان برای دامنه بالادست کاهش یافته است. تنش قائم کل خط مرکزی هسته نیز فاقد تغییرات قابل ملاحظه می باشد. کلمات کلیدی: تحلیل استاتیکی، تنش- کرنش، قوس زدگی، روش المان محدود، شیب هسته، سدهای خاکی