اثر شکل هسته بر رفتار سدهای خاکی بلند با هسته آسفالتی تحت بار لرزه ای (مطالعه عددی)

سدهای خاکی با هسته آسفالتی طی سال های اخیر موردتوجه قرارگرفته اند. این سدها برای نواحی پرباران و همچنین مناطقی که با کمبود منابع طبیعی رسی مواجه اند، بسیار مناسب می باشند. باوجود مزایای زیاد سدهای هسته آسفالتی، در مورد رفتار لرزه ای این سدها اطلاعات کمی در دست است و با توجه به شرایط لرزه خیزی کشور ما، ایران، شناخت این رفتار اهمیت بیشتری پیدا می کند. بر اساس پیشنهاد نشریه icold شماره 84 که در سال 1992 به چاپ رسیده، برای سدها با هسته آسفالتی که دارای ارتفاع بیش از 60 متر است، در قسمت پایینی، هسته قائم و در قسمت بالایی، هسته مایل پیشنهاد گردید. بنابر همان نشریه icold این امر باعث کاهش خطر جدایی پوسته بالادست از هسته در محدوده تاج می شود. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار plaxis 2d اثر مایل بودن هسته بر رفتار لرزه ای سد های خاکی با هسته آسفالتی بررسی شده است. بدین منظور، 120 حالت متفاوت شامل پنج ارتفاع مختلف برابر با مقادیر 60، 80، 100، 120 و 150 متر، سه نوع پی سنگی و آبرفتی (با ضخامت آبرفت 10 و 50 متر)، دو شکل هسته قائم و مایل و چهار زلزله در حوزه نزدیک و دور مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای الگوسازی رفتار مصالح بدنه سد و پی از الگوی کشسان- مومسان مور-کولن استفاده شد. ساخت سد به صورت مرحله ای انجام گرفت و در مرحله نخستین آبگیری سد در سه مرحله تا تراز نرمال آبگیری شد. نتایج حاکی از آن است که مایل شدن قسمت فوقانی هسته سبب کاهش تغییرشکل های سد در اثر بارگذاری لرزه ای می شود و از لغزش بین هسته و ناحیه انتقالی می کاهد، اما مقدار جداشدگی بین هسته و ناحیه انتقالی افزایش می یابد. به طور کلی می توان گفت که در سدهای بلندتر از 100 متر، مایل شدن هسته سبب بهبود رفتار لرزه ای سد می شود و در سدهای بسیار بلند، هسته مایل رفتار مناسب تری نسبت به هسته قائم دارد.