بررسی تاثیر وجود سفره‌های آب معلق تشکیل شده در تکیه‌گاه سدها بر میزان پایداری سازه در طول دوره بهره‌برداری و راهکار پایدارسازی (مطالعه موردی : ساختگاه سد مسجد سلیمان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه زمین شناسی دانشگاه تربیت مدرس

2 گروه زمین شناسی مهندسی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

ساختگاه سد مسجد سلیمان به دلیل وجود لایه‌‌های رسی نفوذناپذیر و شرایط تشکیل سفره‌های آب معلق از اهمیت قابل توجهی برخوردار است، در این پژوهش تاثیر وجود سفره‌های آب معلق تشکیل شده در تکیه‌گاه سده‌ها بر میزان پایداری سازه در طول دوره بهره‌برداری پروژه تحت اثر رفتار هیدرومکانیکی بررسی شد، ابتدا مطالعات زمین‌شناسی مهندسی از ساختگاه شامل مطالعات دفتری، بازدید میدانی، برداشت ناپیوستگی‌ها، مطالعات تفصیلی صورت گرفت، سپس با استفاده از نرم‌افزارUDEC به تحلیل پایداری و مدل‌سازی جریان آب زیرزمینی پرداخته شد و نتایج بدست آمده از مدل‌سازی عددی در تطابق مناسبی با قرائت دستگاه‌های کشیدگی‌سنج‌ بود که صحت و اعتبارسنجی مدل‌سازی عددی را تایید می‌کند، طبق نتایج مدل‌سازی عددی، شرایط هیدروژئولوژی ساختگاه باعث تشکیل سفره‌های آب معلق در داخل لایه‌های کنگلومرا و ماسه‌سنگ نموده است که مرز زیرین آن لایه‌های رسی نفوذناپذیر تشکیل می‌دهد. به دلیل اینکه شیب لایه‌بندی مورب و جهت آن به طرف داخل می‌باشد، آب به راحتی زهکشی نمی‌شود که به مرور زمان، آب معلق قرار گرفته در بالای لایه‌های رسی به دلیل خاصیت جذب آب در مواد ریزدانه به تدریج جذب رس‌سنگ شده و باعث بروز تورم (افزایش حجم)، تولید و افزایش فشار به سمت دیواره‌های تکیه‌گاه و نهایتاً موجب ترک خوردگی و ریزش آن می‌شود. در این مواقع استفاده از زهکش‌های ثقلی قائم در بالای شیب با عمق بیشتر به طوری که تمام لایه‌های نفوذناپذیر(رس‌سنگ) را قطع کرده باشد و استفاده از زهکش‌های ثقلی افقی در پایین شیب با طول بیشتر حداقل تا رسیدن به مرز لایه‌بندی در جهت پایدارسازی سازه می‌تواند کارساز باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of the presence of suspended water tables formed in the support of dams on the stability of the structure during the operation period and the stabilization Method (case study: Masjid Suleyman dam site)

نویسندگان [English]

  • Gholamreza Shoaei 1
  • aram mirzaei 2
1 Assistant Prof. of enginnering geology, Geology group, Tarbiat Modaress University
2 Department of Engineering Geology of Tarbiat Modares University
چکیده [English]

The construction site of Masjed Soleyman Dam is of considerable importance due to the presence of impermeable clay layers and the conditions for the formation of suspended water aquifers. First, engineering geological studies of the site including office studies, field visits, discontinuities, detailed studies were performed, then using UDEC software, stability analysis and groundwater flow modeling were performed and the results obtained from numerical modeling were in good agreement with the reading. Stretching devices that confirm the accuracy and validity of numerical modeling. According to the results of numerical modeling, the hydrogeological conditions of the site have formed suspended aquifers within the conglomerate and sandstone layers, the lower boundary of which is impermeable clay layers. Because the slope of the stratification is oblique and its direction is inward, the water does not drain easily. Increase in volume), produce and increase pressure on the retaining walls and eventually cause it to crack and fall. In these cases, the use of vertical gravity drains at the top of the slope with greater depth so that it has cut all impermeable layers (clay) and the use of horizontal gravity drains at the bottom of the slope with longer length can reach at least up to the layering boundary to stabilize the structure. Be effective.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Perched water aquifers
  • Masjed Soleyman Dam
  • hydromechanical analysis
  • numerical method
آقانباتی، س. ع، (۱۳۸3)، زمین‌شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور ص 409-410.
حسنی ساطحی. ح، (1395) مدل‌سازی جریان آب زیرزمینی در توده‌سنگ‌های درزه‌دار (مطالعه موردی: ساختگاه سد خرسان 3)، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه یزد.
سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، (1393)، نقشه زمین شناسی 1:100000 لالی.
شرکت سد و تونل پارس، 1397، گزارش ویژگی‌های زمین‌شناسی و هیدروژئولوژی ساختگاه سد مسجد سلیمان.
شرکت سد و تونل پارس، 1398، گزارش بررسی کارکرد و اصلاح سیستم مانیتورینگ و ابزار دقیق تکیه‌گاه راست سد مسجد سلیمان.
Azarafza, M., Akgun, H., Feizi-Derakhshi, M.R., Azarafza, M., Rahnamarad, J., Derakhshani, R. (2020). Discontinuous rock slope stability analysis under blocky structural sliding by fuzzy key-block analysis method. Heliyon, 6(5), e03907.‏
Cundall, P.A., Strack, O.D., (1979), A discrete numerical model for granular assemblies, geotechnique, 29(1), 47-65.‏
Duncan, C., Wyllie, D., (2014), Calibration of rock fall modeling parameters, International Journal of    Rock Mechanics and Mining Sciences, 67, 170-180.‏
Duncan, C, Wyllie, D, (2018), Rock Slope Engineering, CRC Press, 5 Ed.
Eberhardt,, E., (2003), Rock Slope Stability Analysis - Utilization of Advanced Numerical Techniques, Geological Engineering/Earth and Ocean Sciences.
 Kalililo, M., Xia, Y. (2020). UDEC-based stability analysis of jointed bedding slope and slope parameter optimization suggestions: a case study. SN Applied Sciences, 2(12), 1-21.‏
 
Ning, Y., Tang, H., Zhang, G., (2019), Sensitivity analysis of toppling deformation for interbedded anti-inclined rock slopes based on the Grey relation method, Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 78, 6017–6032.
Peckover, F.L., (1998), "Tretment of rock falls on railway lines,  American Railway Engineering Association, 76, 471-503.
Piteau, D.R., (1972), "Engineering geology considerations and approach in assessing the stsbility of rock slopes", Bulletn 653, Associa of Engineering Geology 9.
Sakurai, S., (2016), Back analysis in rock engineering, CRC Perss, 4 Ed,