مطالعه پدیده قوس زدگی در سدهای خاکی با هسته رسی خالص و مقایسه آن در سدها با هسته رسی مختلط (مطالعه موردی سد کرخه)

امروزه ساخت و بهره برداری از سدهای خاکی بیش از پیش رواج یافته است و بنابراین مسایل مرتبط با آن ها توجهی ویژه می طلبد. از جمله این مسایل، نحوه توزیع تنش ها، چگونگی تغییر شکل ها و پدیده قوس زدگی است. قوس زدگی در حالات بحرانی می تواند ایمنی سد را به مخاطره اندازد. از این رو مطالعه و بررسی هسته سدهای خاکی از این جنبه ضروری می نماید. در مطالعه حاضر به منظور انجام مطالعه ای موردی، سد خاکی کرخه با ارتفاع 127 متر و طول تاجی در حدود 3 کیلومتر در جنوب غربی ایران با هسته ای از مصالح مخلوط با درصد اختلاط 40/60 (شن/رس) انتخاب شد. مدلی بر اساس اطلاعات موجود و با استفاده از روش تفاضل محدود و نرم افزار flac ساخته و بر طبق مشاهدات ابزارسنجی، کالیبره گردید. در کالیبراسیون از دو متغیر کلیدی تنش کل و تغییر شکل قایم استفاده شد. تغییرات ضریب قوس زدگی در ارتفاع و در ترازهای مختلف و نیز در حالات گوناگون ساخت سد، پایان ساخت و نیز پس از آب گیری آن مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین مدل هایی متفاوت در خصوصیات هسته سد، از مصالح رس خالص و هسته مختلط با درصدهای اختلاط 30/70 (شن/رس) ساخته شد و تغییرات ضریبت قوس زدگی در آن ها نیز ارزیابی گردید. نتایج حاصل حاکی از آن بود که در همه هسته ها در مرحله ساخت سد و با افزایش تراز خاکریزی، ضرایب قوس زدگی در عرض هسته سد کاهش یافته و به عبارتی قوس زدگی شدت می یابد. این روند تا پایان ساخت سد ادامه دارد. در مرحله آب گیری و در تراز حداکثر آن مخزن شاهد کاهش متوسط مقادیر ضریب قوس زدگی خواهیم بود. مقایسه هسته های گوناگون بادرصدهای اختلاط متفاوت در مراحل ساخت، پایان ساخت و پس از آب گیری و در همه ترازهای پایینی، میانی و بالایی نشان می دهد که ضرایب قوس زدگی در هسته مخلوط 50/50 بیش از سایر هسته ها است و پس از آن درصدهای اختلاط 30/70 و 40/60 از مقادیر بیشتری برخوردارند و می توانند گزینه بهینه برای مصالح هسته از لحاظ پدیده قوس زدگی باشند. شدت قوس زدگی در هسته رسی خالص بیشتر از سایر گزیته ها است.