بررسی نشست سدهای خاکی با استفاده از روش المان محدود (بررسی نشست سد مهاباد به عنوان مطالعه موردی)

آنچه در ساخت سدهای خاکی مدرن، حیاتی است کنترل و رفتارنگری (monitoring) صحیح این سازه های ژئوتکنیکی می باشد. بهبود روش های کنترل پایداری، استفاده از تنش موثر و اندازه گیری فشار آب حفره ای در سدهای خاکی باعث ایمن شدن ساخت این قبیل سدها می گردد. در حال حاضر این نظریه مطرح است که به جای استفاده از ضریب اطمینان های موجود در مقابل لغزش، طراحی ها بر اساس تغییر شکل های قابل قبول انجام گیرد. یک روش تحلیلی استفاده از روش المان محدود است که قابلیت پیش بینی پارامترهای تغییر شکل را دارد، رفتارنگری سدها با نصب ابزار دقیق در نقاط حساس و اندازه گیری پارامترهای مختلف نظیر فشارهای منفذی و تغییر شکل ها اعم از نشست و جابه جایی امکان پذیر می باشد، در این مقاله رفتارنگری سد مخزنی مهاباد با استفاده از اطلاعات ابزار دقیق و تحلیل های عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در انجام تحلیل عددی از بسته نرم افزاری plaxis که یک نرم افزار تحلیلی بر اساس المان محدود می باشد، استفاده شده است.به کمک بررسی داده ها و انجام آنالیز معکوس وضعیت سد خاکی مهاباد از نظر تغییر شکل ها و تراوش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. از آنجایی که بیش از 30 سال از عمر سد می گذرد، در همان ابتدای ساخت این سد نشست ها و جابجایی های افقی غیر متعارفی در بدنه سد ملاحظه شده است. بطوریکه نشست پی تا زمان اتمام عملیات اجرایی (از سال 1344 تا 1348) 130 سانتی متر و در دوره بهره برداری (از سال 1349 تا 1376) 60 سانتی متر اندازه گیری شده است. از زمان ساخت تا سال 1376 حداکثر نشست و جابجایی افقی به ترتیب برابر 150 و 100 سانتی متر اندازه گیری گردیده است. پس از اجرای دیوار آببند و تکمیل عملیات تزریق در پی سد، میزان تراوش از پی نیز کاهش یافته و طبق محاسبات عددی در حد ناچیز (0.07 سانتی متر مکعب در دقیقه) و میزان تراوش در بدنه سد نیز 8/5 سانتی متر مکعب در دقیقه می باشد.