تحلیل پایداری سطوح شیبدار مشرف به نیروگاه سد خرسان 3 تحت بارگذاری زلزله به کمک نرم‌افزار UDEC

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه بین­المللی امام خمینی(ره)، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی معدن،

2 2. دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی معدن، دانشگاه بین­المللی امام خمینی(ره)،

چکیده

تحلیل پایداری شیروانی‌های سنگی به کمک روش‌هایی مانند تعادل حدی، عددی، تجربی و تصاویر استریوگرافیکی صورت می‌پذیرد. روش تحلیل با توجه به شرایط محلی و نوع پتانسیل گسیختگی و با در نظر گرفتن محتاطانه ضعف‌ها، قوت‌ها و محدودیت‌های هر روش انتخاب می‌شود. در این تحقیق پایداری سطوح شیبدار مشرف به نیروگاه سد خرسان 3 در اثر بارگذاری زلزله بررسی می‌گردد. در هنگام وقوع زمین لرزه‌های بزرگ خسارت فراوانی به سازه‌های سطحی وارد می‌شود و با توجه به اینکه بار دینامیکی زلزله یکی از عواملی است که می‌تواند شیب‌های سنگ را ناپایدار سازد برای ارزیابی پایداری سطوح شیبدار در مقابل زلزله می‌توان از تحلیل دینامیکی استفاده کرد. در این تحقیق ابتدا با بررسی گزارش‌ها و اطلاعات موجود و برداشت‌های زمین‌شناسی در منطقه، اطلاعات لازم جهت تحلیل پایداری شیروانی، استخراج می‌گردد و سپس تحلیل پایداری شیروانی در سه مرحله صورت می گیرد: مرحله اول، تحلیل پایداری استاتیکی به کمک روش عددی، مرحله دوم، تحلیل پایداری دینامیکی تحت بارگذاری زلزله به کمک روش عددی و در مرحله سوم، تحلیل پایداری شبه استاتیکی انجام می‌شود. برای بررسی پایداری سطوح شیبدار سنگی به کمک روش عددی از نرم‌افزار UDEC استفاده می‌گردد. این نرم‌افزار براساس روش المان مجزا کار می‌کند و در محیط‌هایی که ناپیوستگی‌ها نقش اساسی را در رفتار سنگ ایفا می‌کنند کاربرد دارد. نتایج تحلیل نشان می‌دهد شیروانی مشرف به نیروگاه سد خرسان 3 تحت بارگذاری زلزله ناپایدار است و بنابراین نصب سیستم نگهداری ضروری است. تحلیل پایداری شبه استاتیکی و محاسبه فاکتور ایمنی شیروانی مشرف به ساختگاه نیروگاه سد خرسان 3 به ازای ضریب زلزله 2/0 و 3/0 نیز انجام شد. نتایج حاصل از این تحلیل نشان می‌دهد که شیروانی مذکور ناپایدار است. نتیجه مشابه تحلیل پایداری به کمک نرم‌افزار UDEC است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The stability analysis of slope overlocked Khersan3 dam power plant under earthquake loading by using UDEC2D software

نویسندگان [English]

  • Mahdi Hosseini 1
  • Rokhsare Naghdi 2
1 . Mininig Engineering Department, Imam Khomeini International University,
2 MSc student, Mininig Engineering Department, Imam Khomeini International University, Ghazvin, Iran.
چکیده [English]

The stability analysis of rock slopes is carried out using limit equilibrium method, numerical and experimental methods and stereo-graphical images. The stability analysis method is selected based on local conditions, the type of failure potential, advantage, disadvantage, and the limitations of each factor. The slope stability under earthquake loading is investigated in the area next to Khersan3 dam construction site. An earthquake dynamic loading is one of the factors that can make rock slope unstable.  Firstly, by reviewing the previous reports, the necessary information for the stability analysis of rock slope is extracted. The slope stability is carried out in three steps: first, stability analysis under static loading by using numerical methods; second, dynamic analysis under earthquake loading by applying UDEC software; and in the third step, the quasi-static stability analysis were carried out. This modeling software works on the basis of discrete element method and is applicable in environments where the discontinuities play an essential role on the behavior of rocks. The Analysis results show that the rock slope next to Khersan3 dam construction is unstable under earthquake loading and thus, it is essential to install a support system on it.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stability Analysis
  • Dam
  • Earthquake Loading
  • Rock Slopes

رحیمی، ب.، شهریار، ک.، شریف‌زاده، م.، 1388. برآورد تجربی پارامترهای ژئومکانیکی و تنش‌های برجای توده‌سنگ مسیر تونل شماره یک راه‌آهن قزوین- رشت. مجموعه مقالات هشتمین کنفرانس تونل، دانشگاه تربیت مدرس صفحات 39-30.

شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران، 1387. گزارش لرزه‌خیزی و برآورد خطر زمین‌لرزه، مطالعات مرحله دوم طرح سد مخزنی و نیروگاه خرسان 3.

شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران، 1388. گزارش مکانیک سنگ پارامترهای ژئومکانیکی ماده و توده‌سنگ، مطالعات مرحله دوم طرح سد مخزنی و نیروگاه برق‌آبی خرسان3.

شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران، 1389. گزارش زمین‌شناسی مهندسی و ژئوتکنیک، مطالعات مرحله دوم طرح سد مخزنی و نیروگاه برق‌آبی خرسان3.

شریفی، م.، و صالحی، د.، 1390. تحلیل پایداری دینامیکی تکیه‌گاه راست سد گتوند علیا در برابر زلزله. اولین کنفرانس بین‌المللی و سومین کنفرانس ملی سد و نیروگاه‌های برق‌آبی، ایران.

Azhari, A., Yarahmadi, A., and Faramarzi, L., 2012. Dynamic Analysis of Tectonic Blocks 1 and 2 of Choghart Open-Pit Mines under earthquake. in 9th International Congress on CivilEngineering, Isfahan, Iran.

Eerhardt, E., 2003. Rock Slope Stability Analysis Utilization of Advanced Numerical Techniques. Earth  And Ocean sciences at UBC– Vancouver, Canada.

Itasca Consulting Group, 1993. Universal Distinct Element Code (Version 4). User Manual.

Li, A.J., Lyamin, A.V. and Merifield, R.S.,2008. Seismic rock slope stability charts based on limit analysis methods. Computers and Geotechnics, vol. 36: 135-148.

SEISMOSOFT, 2011. SeismoSignal v4.3. Available from URL: http://www.seismosoft.com.