تحلیل عددی سدهای خاکی تحت تاثیر حرکت گسلهای فعال در پی آن

با توجه به آنکه ساختگاه های مناسب اجرای سدها با روند توسعه ملی کشور روز به روز کاهش می یابد، بعضا مهندسین طراح مجبور به احداث سد بر روی مناطق با خطر بالا به ویژه نزدیک گسل و یا حتی روی گسلهای فعال هستند. بنابراین ارزیابی احتمال جابجایی گسل در مدت عمر مفید سد و انتخاب جزئیات طرح محافظت از سد در مقابل عدم گسیختگی یا خطرات ناشی ازایجاد ترک در سد بوسیله جابجایی احتمالی گسل در مدت زلزله لازم و ضروری است. در این پایان نامه سعی شده تا مدل مناسبی از حرکت گسل ارائه گردد که توانایی مدلسازی رفتار خاک تحت تاثیر پدیده گسلش در آبرفت خشک و اشباع و نیز زمان ساخت و آبگیری سد را داشته باشد. مدلسازی عددی به وسیله نرم افزار flac که به روش تفاضل محدود عمل می کند انجام شده است. برای شبیه سازی صحیح توسعه کرنش های برشی و تغییرشکل های سطحی از مدل ساختاری موهر-کلمب که ویژگی نرم شوندگی مصالح در آن لحاظ شده است استفاده گردید. در ابتدا اثر پدیده گسلش بر لایه آبرفت، در دو حالت خشک و اشباع برای تحلیل رفتار مصالح، جابجایی و اعوجاج های سطحی و داخلی لایه خاک مدلسازی گردید. در ادامه پدیده گسلش در یک خاکریز که مستقیما بر سنگ بستر دارای گسل واقع است و یک سد همگن واقع بر پی آبرفتی در مراحل مختلف ساخت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدل سازی با آزمایشها و شبیه سازی های سایر مطالعات انجام شده در مورد پدیده گسلش مقایسه شده اند و نتایج مطابقت بسیار خوبی را نشان داده اند. از اینرو این گونه مدل سازی حرکت گسل به همراه مدل ساختاری مصالح به منظور مدلسازی مراحل ساخت و آبگیری اولیه سد رودبار-لرستان مورد استفاده قرار گرفته است. در این مرحله پس از استخراج پارامترهای مصالح سد، مراحل ساخت، آبگیری اولیه و تراوش دائم در سد رودبار-لرستان شبیه سازی شد. در نهایت، حرکت گسل های شناسایی شده توسط مطالعات زمین شناسی در ساختگاه سد رودبار-لرستان، به صورت عددی شبیه سازی شد تا اثر حرکت گسل های واقع در زیر بدنه سد، بر جابجایی ها و توسعه باند برشی در بدنه سد ارزیابی گردد. با توجه به نتایج شبیه سازی، این نتیجه حاصل شده است که اگرچه آبگیری سد باعث می شود که احتمال رسیدن باندهای لغزش برشی به سطح بدنه سد کاهش یابد و بزرگی اعوجاج های داخل بدنه کم شود، ولی در عوض باعث افزایش ناحیه ای می شود که جابجایی های افقی بزرگ در آن رخ می دهد. ضمنا حرکت هم زمان گسل ها باعث ایجاد حالت اعوجاج های بحرانی در بدنه می شود. در نهایت توصیه می شود در سازه های مستقر با انجام تحلیل های دقیق با مدل رفتاری مناسب جهت تعیین نواحی بحرانی هنگام گسلش اقدام شود.