مقاله - تحقیق - پایان نامه - پژوهش - مقالات ISI

جزوه تحلیل پایدار? سه بعد? شیروان? سنگ? با نگرش? بر طرح کارون 4 

 

فهرست مطالب

عنوان  صفحه شماره فصل اول) مقدمه( ................................................................................................. 1 مقدمه?1?1 ....................................................................................................2 تحقیق ?2?1 4..................................................................................  ضرورت انجام محتو?3?1 شده 4.......................................................................... یات تحقیق انجام فصل دوم ) ادبیات موضوع( ....................................................................................... 7 مقدمه?1?2 ....................................................................................................8 شیبها ?2?2 8.......................................................................  روشها? تحلیل پایدار? استریوگراف ?1?2?2 8................................................................................  روش تجرب? ?2?2?2 9..................................................................................  روشها? احتمال? ?3?2?2 9................................................................................  روشها? حد? ?4?2?2 9............................................................................  روشها? تعادل عدد? ?5?2?2 11..................................................................................  روشها? سه ?3?2 روشها?  پایدار? 12................................................................... بعد? تحلیل شیروانی ?1?3?2 12.......................................  روش ساده برا? تحلیل پایدار? سه بعد? 2?3?2?  روش سه بعد? تحلیل بر اساس خطوط مواز? متقاطع و کرنش تفاضل? سطوح 16................................................................................................ تماس بلوکها 2?3?2?1?  17.......................(IBB) سیستم بلوکها و الگو? شرایط مرز? درون بلوک? بلوک? ?2?2?3?2 19.........................................................................  جنبشها? مواد ?3?2?3?2 20...............................  رفتار تنش کرنش مواد و ناهمسان? تغییر شکل بلوک ?4?2?3?2 20..............................................................  حالت حد? سیستم سه ?3?3?2 تحلیل پایدار?   بعد? شیروان? و ارزیاب? خطر زمین لغزش بر اساس سیستم G.I.S......................................................................................................22 گرافیک? ?1?3?3?2 22..............................................................  سیستم اط?عات جغرافیائ? ?2?3?3?2 سه ?  سیستم اط?عات 23................................ اساس روش  بعد? بحران? ?3?3?3?2 25.............................................................  تعیین سطح لغزش شبیه?4?3?3?2  اتفاقی 25....................................................................... ساز? 2?3?3?5?  روش محاسبات? سه 25......................................... و تحلیل پایدار?  بعد? سنگ? ?4?2 محدودیتها ?  تکنیکها? عدد? پیشرفته در تحلیل پایدار? شیبها? 26.....  کاربردها و مرسوم ?1?4?2 27..............................................................  روشها? تحلیل پایدار? رو?2?4?2 سنگ? 30...................................................... شها? عدد? تحلیل شیبها?

  ب

پیوسته ?1?2?4?2 31........................................................................  مدلساز? ناپیوسته ?2?2?4?2 33.......................................................................  مدلساز? ترکیبی ?3?2?4?2 35.........................................................................  روشهای م??5?2 شیروانیها 35....................................... حظات و نکات مدلسازی در تحلیل پایداری درزه ?1?5?2 36................................................................ انتخاب مقیاس و محل  ها تنش ?2?5?2 38............................................................................  انتخاب میدان مواد ?3?5?2 39..................................................................................  ویژگیها? ناپیوستگ? ?4?5?2 40............................................................................. تلفیق  ها مکمل ?5?5?2 43..................................................  مدلهای فرعی و تحلیلهای دوبعدی برگشت? ?6?5?2 45...................................................................................  آنالیز پ? ?6?2 انواع  سنگ? 46.................................................................................... ها? پایه?1?6?2  بار 48........................................................................... ها? گسترنده درزه ?7?2 49................................................................ مدلساز? عدد? توده سنگ  دار سنگ ?1?7?2 49...........................................................  مدلساز? عدد? در مکانیک توده ?2?7?2 مدلساز? عدد? درزه سنگ  محدود 53.............................. دار در روش المان درزه ?3?7?2 مدلسازی توده سنگ  مرزی 54....................................... دار در روش المان درزه ?4?7?2 مدلسازی توده سنگ  مجزا 55......................................... دار در روش المان مدلها?8?2 درزه 56................................................. ی متداول رفتاری برای توده سنگ  دار همسان ?1?8?2 56.................................................................  مدل ا?ستیک خطی ناهمسان ?2?8?2 60................................................................  مدل ا?ستیک خطی کشش ?3?8?2 62...............................................................................  مدل بدون ?ی

 مقدمه 

شکست یک دیواره شیبدار یا لغزش زمین در دامنه کوهها و تپه ها باعـث آزاد شـدن ناگهـانیانرژی و وارد آمدن خسارتهای جبران ناپذیری می  شود . انرژی حرکتی تودههای لغزشـی مـیتوانـد هـر      عاملی را از سر راه خود بردارد .حتی در بعضی موارد زمین لغزشها باعـث محـو کـردن روسـتاهایی در عرض چند دقیقه شده اند.  یکی دیگر از تهدیدهایی که در دیـوارههـای شـیبدار کارهـای عمرانـی و معـدنی وجـود دارد،  پتانسیل تغییرشکلهای تدریجی و مداوم است که به تدریج به یک لغـزش سـریع تبـدیل مـی  شـود . در پدیده تغییرشکل تدریجی اگرچه دیواره به صورت آرام آرام تغییرشکل می       یابد، ولی همین حرکت آرام می    تواند به سازههای اطراف خود خسارت وارد کند .  در بعضی موارد  به راه آهنها، جاده ها، بزرگراههـا و خطوط لوله به علت حرکت آرام و تدریجی دامنه   های شیبدار خسـارت وارد مـی  شـود .

عـ?وه    بـر ایـن،حرکت آرام ممکن است به لغزش ناگهانی تبدیل شود.در تمام فعالیتهای مکانیک سنگی دانش تجربی و قضاوت مهندسی نقشی اساسی را ایفاء می نمایند، ولیکن با پیشرفت رایانه، کاربرد روشهای عددی در مهندسی سنگ و ژئوتکنیک گسترش روزافزونی یافته اسـت، بطوریکـه ایـن روشـها جـ    زء ?ینفکـی از   مطالعات مکانیک سنگی گردیده      اند و لذا       بهترین راه برای دریافتنچنین  پدیده  هایی  مدلسازی عددی ، این شیبها و مقایسه نتایج مدلها با مقادیر اندازه است گیری شده واقعی .  روشهای عددی به دو گروه دوبعدی و سـه بعـدی تقسـیم مـیشـوند .

در حـال حاضـر تمایـل بیشتری برای آنالیز دوبعدی وجود دارد، چون آنالیزهای سه بعدی بسیار پیچیده، وقتگیـر و هزینـه بـر می  باشند .  تنها به هنگام مواجه شدن با هندسه های پیچیده و عدم برقراری شـرایط کـرنش صـفحه   ای، آنالی زهای سه    بعدی انجام می  شوند .  یکی از مواردی شرایط کرنش صفحهای صادق نمی باشد شـیروا نیها و تکیه    گاههای سدها می  باشند. علت توجه به پایـداری دیـوار هـای شـیبدار و بـه کـارگیری روشـهای جدیدتر و به خصوص روشهای عددی در سالهای اخیر در طراحی و آنالیز برگشتی تنشـها، در مطالـب   Chen (2000) بیان شده توسط به خوبی نمایان اسـت" .  درگذشـته شکسـت و ریـزش یـک دیـواره شیدار، قهر و خشم خداوند قلمداد می شد، اما امروزه وک?ی مدافع می توانند دلیل ریزش و مقصـر آن را بیابند تا خسارت وارده را از وی مطالبه نمایند، به خصوص هنگامی کـه ریـزش دیـواره خسـارتهای جانی و مالی به بار آورده باشد." 

پی ها عموماً به دو دسته سنگی و خاکی تقسیم  بندی   مـی   شـوند . دو خصوصـیت عمـده بـرا? پ? ها? سنگ? را می توان به این صورت  بیان  نمود.  اول اینکه، توانائ? تـوده سـنگ در  مقاومـت   بیشـتر  نسبت به خاک   تحت بارگذار?    ها?با? و دوم اینکه، وجود ترکهـا و ناپیوسـتگ? ، هـا در سـنگ کـه در  مقاومت توده سنگ مؤثر بوده و به طور قابل توجه? مقا ومت توده سنگ را نسبت به سنگ بکر کاهش م?  دهد . 5 مقاومت فشـار? سـنگ ممکـن اسـت در محـدوده کمتـر از 200 مگاپاسـکال تـا بـیش از  مگاپاسکال تغییر کند، و جای? که سنگ قو? است، بارها? قابل توجه       ای بـر رو? پایـه هـا? گسـترده کوچک م?توانند اعمال شوند . البته، وجود یک ناپیوستگ? منفرد با مقاومت پائین که در جهت خاص? امتداد دارد ممکن است منجر به شکست لغزش? در کل پ? شود. توانائ? سنگ در  تحملبارگذار?ها? کشش? و برش? قابل توجه به این معن? است کـه انـواع سازه  زیاد?   وجود دارند که م? توانند بر رو? سـنگ بـا سـرعت? بـیش از آن کـه رو? خـاک سـاخته م?  شوند . احداث شوند ، مثالهای? از چنین سازههای?، سدها و پلها? قوس? که تنشـها? برشـ? در پـ? ایجاد م?  کنند تکیه ،  گاهها? موجود در پلها? تعلیق? و سایرآنکورهای پائین رو به     که نیروهـا? بـا?بر را  تحمل  م? کنن  د، و پایه  ها? قرار گیرنده در حفرات      که بارها? قابل توجه? را در هر     دو حالت فشار? و بلند کننده نگهدار? م? . هستند، کنند پ?  ها? سنگ? را بار ، بر اساس بزرگ? و جهت تنش، و شرایط ژئوتکنیک? در ناحیه تحت م? تقسیم توان به سه گروه   بند? کرد:پایه  بار، ها? گسترنده پایه چالها، ها? قرار گیرنده در پ? و   ها? کشش?. پایه  های گسترنده بارعامه پ? ترین نوع  ها  هستند و لحاظ از کم ساخت  هزینه  ترمی باشند . این نوع از پ? م? ها را   توان بر رو? هر نوع سطح? که ظرفیت تحمل بار و پارامترهای  نشست مناسب? دا باشد شته    و، نیز برا? ساخت در دسترسباشد  احداثکرد .

تکیه سطح   گاه ممکن است شیبدار باشد که در این صورت داولها فو?د? ?  پایه یا آنکورها? کشش? برا? ایمن کردن   ها? سنگ نیازمند خواهد بود .پایه برا?  خ ها? قرار گرفته در ط  الراس یا در صفحات شیروانیها? با شیب تند، پایدار? کل شیروان?، با احت گیرد ساب تنشها? القا شده حاصل از ساختار ایجاد شده، بایست? مورد رسیدگ? قرار . پ? سد ها? م? که در این دسته قرار  م? ، گیرند، به عنوان یک مورد ویژه رفتار  کنند . تنشها در پ? ها?  سد شامل وزن سد به همراه نیرو? افق? آب م?  شوند آن که برآیند ها نم? قائم  باشد . بع?وه، نیروها? بلند کننده توسط فشار آب در پ? توسعه م? یابد .حا این تنشها بسیار بیشتر از تنشها?  صله از ساختارهای? چون پلها و ساختمانها م? باشد . ع?وه بر این، در اینگونه موارد نیاز به ایمن? با?ئ? وجود دارد زیرا پیامد شکست اغلب فاجعه است آمیز  .گونه سدها همچنین باید به   ا? طراح? شوند تا در برابر شرایط سیل پایدار باشند. بر با توجه به مطالب بیان شده اهمیت تکیه رس? پایداری   گاههای سد از دید مکانیک سنگ، بیشتر نمایان می شود.

 

 ضرورت انجام تحقیق 

تکیه گاهها? سد بتن? قوس? از مهمترین و حساسترین قسمتها? سد بوده و پایدار? سـد بـه    طور مستقیم به پایدار? تکیه گاه بستگ? دارد .تکیه گاهها? سد بتنـ? قوسـ? معمـو?ً      از تـوده سـ نگ درزه دار تشکیل شده و به همین دلیل ناهمسان بوده و رفتار آن تحت تأثیر وجود درزه  ها م?  باشـد . در گذشته برا? اطمینان از پایدار? تکیه روشها?  Londe (1969)  گاه سنگ? سد از استفاده شده استکه از این دو روش م? توان در مراحل اولیه تحلیل و طراحـ? اسـتفاده نمـود . همچنـیندر تحلیلهـا?   عدد? توده سنگ تکیه همسان گاه گرد درزه و همگن فرض شده است، در حال? که وجود    ها باعث رفتـار غیرخط? و   ناهمسانگردی    توده سنگ م? شود . چنانچه درزه هـا? موجـود در تکیـه  گـاه محـدود باشـد م?توان با مدل کردن درزه تکیه ها با المان درز پایدار?  دقیقت گاه را به طور  ر بررس? نمـود .  

امـا اگـر در تکیه اه چند سر? دسته درزه موجود باشد، این روش قابـل کـاربرد نیسـت و بایـد از مـدل مناسـب? استفاده نمود .   یک راه، انجام آزمایشهای  برجا برا? بدسـت آوردن خصوصـیات مکـانیک? تـوده سـنگ م? باشد. این آزمایشات گران و وقتگیر بوده و تفسیر نتایج آنها پی چیده است .      از اینرو سع? بر این استکه با به کار بردن خواص مکانیک? سنگ و درزه            ها مدل? مناسب ارائه شود که بیانگر رفتار توده سـنگ باشد . ذا بررس? روش? مناسب برا? تحلیل و انجام مراحل آن جهت ارزیاب??زم   مـ?   باشـد.     از طرفـ?     اکثر روشها? تحلیل توده سنگ درزه   دار در مهندس? عمران از روش عدد? المان محدود   با مدل چند ?یه استفاده م? کنند .م? لذا با توجه به این مسئله لزوم انجام این گونه تحلیلها امر? ضرور?  باشد. 13 محتویات تحقیق انجام شده در ط? سالها? گذشته تحلیلها? پایدار? بسیار? در زمینه  هـا? مختلـف معـدن?و عمرانـ? انجام  شده  است که اغلب دوبعد? بوده است . از این میان تحلیها? پایدار? سه    بعد?   کمتر مورد توجه قرار گرفته  اند.

  از طرفی در بسیار? موارد از فرضیات اشتباه? برا? ساده ساز? استفاده شده اسـت کـه   از جمله آنها م?توان به برخ? تحقیقها? عمران? اشاره کرد که در آنها تـوده         هـا? سـنگ? بـه صـ ورت     محیط? پیوسته و همگن همچون خاک فرضشده   که در واقع اشتباه و دور از واقعیت بوده اسـت .  لـذا با توجه به مطالب بیان شده تحقیق در اینگونه موارد بیشتر جنبه مکانیک سنگ? دارد.   مثالی از این  موارد        تکیه، 4 گاههای سد کارون می باشد، که بـه علـت قرارگیـری در با?دسـت چند سددیگر دارای اهمیت بیشتری در پایداری می  باشد .     لذا به همین دلیل تحلیلی سه     بعدی توسـط نرمAnsysyافزار برای بدنه سد توسط شرکت مشاور انجام گرفته است

و با توجه به اینکـه نـرم افـزار فوق قادر به شبیهسازی دقیق رفتار سنگ نمیباشد، تهیه مدلی سه بعدی از تکیهگاهها جهـت  تحلیـل پایداری، با استفاده از نرم می افزارهای اختصاصی مهندسی سنگ، ضروری  باشد.در این تحقیق سعی شده است تا توسط نرم   افزار سه 3DECبعدی به بررسی وضعیت تنشـها    و جابجائیها در طول ناپیوستگی  ها و همچنین پایداری آنهـا پرداختـه شـود .  از جملـه ویژگیهـای ایـن تحقیق، استفاده   از نرم   افزار سه بعدی مناسب برای تحلیل پایداری می باشـد . همچنـین ایـن کـار بـرای 4 اولین بار در پروژه سد کارون انجام شده و در بین پروژه های مشابهی که در ایران انجام شـده اسـت، اولین تجربه انجام شده توسط یک ایرانی می باشد.

نوع فایل: pdf

سایز:16.4 MB  

تعداد صفحه:179