تحلیل پایداری سد های خاکی مسلح تحت اثر بار های زلزله با استفاده از روش اجزای محدود

ژئوسنتتیک ها امروزه کاربرد های گسترده ای در مهندسی ژئوتکنیک دارند و به منظور های مختلفی از جمله تسلیح خاک، زهکشی، صافی گذرانی، آب بندی، جداسازی و سایر موارد به کار می روند. یکی از کاربرد های مهم ژئوسنتتیک ها به عنوان مسلح کننده، استفاده از آن ها در شیروانی های خاکی به منظور افزایش شیب شیروانی و نیز پایدار سازی شیروانی هایی است که بدون مسلح کننده ناپایدار ند. برای کاهش حجم خاکریز و افزایش پایداری در پوسته سد های خاکی از مصالح درشت دانه تمیز و یا مصالح سنگریزه ای استفاده می شود که در بعضی مناطق این مصالح مناسب در فاصله اقتصادی از محور سد وجود ندارد و یا برداشت از معدن سنگ چندان اقتصادی نمی باشد. برای این محل ها، در این پژوهش روش جدیدی معرفی می گردد که عبارت از به کارگیری خاک موجود در محل به صورت مسلح در پوسته سد خاکی است. این روش می تواند به عنوان یک گزینه مناسب در مقایسه با سایر گزینه ها عملی مطرح شود و در طرح های سد سازی کشور به کار گرفته شود. در این صورت باید بتوان پایداری سد را در مرحله اول مطالعات (مرحله توجیهی) با روش های کلی تر مانند روش اجزای محدود بررسی نمود که هدف اصلی این پژوهش می باشد. در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار plaxis نسخه 8 و به روش اجزای محدود یک مطالعه پارامتریک انجام گرفته است که در آن اثر پارامتر های مقاومت کششی مسلح کننده، تعداد لایه های مسلح کننده، مشخصات مکانیکی خاک و ارتفاع سد در پایداری سد خاکی در دو حالت بارگذاری پایان ساخت و نخستین آبگیری مورد بررسی قرار گرفت و در آخر اثرات زلزله بر پایداری هندسه حاصل مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش ارتفاع، اثر مسلح کننده بر افزایش پایداری و کاهش حجم خاکریزی سد خاکی مسلح کاهش می یابد. از سوی دیگر در تحلیل های دینامیکی بیشینه نشست، جابه جایی افقی، شتاب افقی و قائم برای سد ها در نزدیکی تاج سد رخ می دهد. و همچنین تسلیح سد با ژئوتکستایل سبب کاهش تغییر شکل های افقی و قائم تاج سد تحت تأثیر بارگذاری زلزله می گردد. و با افزایش ارتفاع سد میزان کاهش تغییر شکل تاج سد نیز کاهش می یابد. همچنین مشخص گردید که با کاهش ارتفاع، زلزله تأثیر کمتری بر کاهش پایداری داشته است.