بررسي تاثير وزن سد بر رفتار وابسته به زمان پي ساختگاه سد گتوند

Stydying the effect of weight on Time- Dependent Behavior of Gotvand dam Foundation

سد گتوند از نوع سنگريزه‌اي بوده و در استان خوزستان روي رودخانه كارون در حال ساخت مي-باشد. پي سد در سازند آغاجاري قرار خواهد گرفت كه شامل ماسه سنگ و گل‌سنگ بوده كه به صورت تناوبي روي هم قرار گرفته‌اند. مقاومت تك‌محوره سنگهاي مذكور به ترتيب برابر 15 و 25 مگاپاسكال است يعني جزو سنگ‌هاي ضعيف و متوسط محسوب مي شوند. عواملي مانند باربرداري مداوم روباره حاصل از فرسايش بر اثر جريان رودخانه و همچنين بارهاي افقي تكتونيكي در منطقه، تاقديسي محلي را در پي و ساختگاه سد ايجاد كرده است. با توجه به تحليل‌ ها مشخص شد كه روند تاقديسي شدن ادامه دارد. در اين تحقيق به بررسي تاثير وزن سد بر تغييرشكل‌هاي وابسته به زمان در پي سد پرداخته شده است. با توجه به داده‌هاي آزمايش‌هاي انجام شده در منطقه كه نسبت تنش افقي به عمودي (k) را برابر 7/0- 4/0 ارايه كرده، تحليل عددي ساختگاه سد با نسبت تنش‌هاي افقي به عمودي 4/0، 55/0و 7/0 انجام شد. ابتدا مدل‌ها در حالت استاتيكي اجرا و نشست حاصل از ساخت سد تعيين شد. مقدار بيشينه نشست برابر 37 سانتي متر بدست آمد. پس از اين مرحله، رفتار سنگ‌هاي پي ويسكوپلاستيك ماكسول در نظر گرفته شد و مدل براي 100 سال - برابر با عمر بهره‌برداري سد- اجرا شد. نتايج تحليل عددي حاكي آن است كه روند بالازدگي نقاط سطح پي حتي در نقاط مركزي -كه بيشينه وزن سد روي آن قرار دارد- در نسبت‌هاي تنش افقي به عمودي 55/0 و 7/0 در طول زمان ادامه دارد؛ اما در مقدار 4/0 در نقاط مركزي، در 60 سال ابتدايي ساخت سد جابجايي‌هاي خزشي رو به پايين ايجاد شده و پس از آن تغييرشكل‌ها به سمت بالا تغيير جهت خواهند داد.

Gotvand rock fill dam is being constrcted on Karun river located in Khoozestan province south of Iran. The dam is foung on Aghagari formation which is consisted of mudstone and sandstone layers. These layers are intermittent of weak to medium strength with uniaxial compressive strength 15 and 25 MPa respectibely. Some regional factors as continuous unloading caused by river flood washed off and horizontal tectonic loading have created a local anticline in the foundation of dam. According to previous analyses, results have shown that this folding will continue over the time. In this research effect of the dam weight on time d- dependant deformation of the dam foundation has been studied. Ration of horizontal to vertical stresses (K) was estimated to be 0.4 to 0.7 by in-situ tests, so dam site numerical models were executed (numerical analysis wity the FLAC3D code) with K equal to 0.4,0.55 and 0.7. First, the models were executed statically. Maximun settlement of foundation due to the dam weight was estimated a bout 37cm. Ihen for time dependent analysis, the behavior of rocks is assumed to obeay Maxwell creep viscousplastic rheological model and the models were executed for 100 years equal to the dam life time. The results of numerical analysis show that upward deformations of the foundation with K=0.55 and 0.7 is continuously, even in the central region of dam where the dam weight is maximum. But in the model with K=0.4, in the first 60 years after the construction, creep deformation are downward and after this time, directions of deformation were changed to upward.