تحليل عددي رفتار استاتيكي سد خاكي تحت تأثير تغيير شيب هسته (مطالعه موردي: سد آزاد)

در طراحي سدهاي خاكي، قائم يا مايل بودن هسته با توجه به ملاحظات فني و اقتصادي، مزايا و معايب خاص خود را دارد. در هر يك از اين گزينه‌ها، توجه به ميزان نشت، تغييرشكل‌ها و تنش‌هاي ايجاد شده در بدنه و پي سد و نيز برقراري پايداري ضروري است. ضمن آنكه كنترل پديده قوس‌زدگي ناشي از تنش‌ها و نشست‌هاي متفاوت در ترازها و مناطق مختلف كه خود مي‌تواند منجر به شكست هيدروليكي سد گردد، بايستي بررسي شود. در اين تحقيق ضمن تحليل رفتار استاتيكي سد بلند آزاد در شرايط واقعي (با هسته رسي قائم) در نرم‌افزار GeoStudio، تحليل تراوش، تنش كرنش، قوس‌زدگي و پايداري دامنه‌هاي سد با زواياي مختلف هسته (صفر، پنج، 10، 15، 20 و 22 درجه نسبت به امتداد قائم) در دو فاز پايان ساخت و تراوش دائم نيز مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. نتايج نشان داد براي يك عمق مشخص، با افزايش زاويه تمايل هسته، دبي تراوش از بدنه و پي سد (به طور محسوس‌تر در زواياي بيش از 15 درجه) و جابجايي قائم خط مركزي هسته افزايش يافت. همچنين با افزايش زاويه، متوسط ضريب اطمينان پايداري براي دامنه پايين‌دست سد به طور غير محسوس افزايش، اما براي دامنه بالادست به ويژه براي زواياي بيش از 15 درجه كاهش بارز 22/6 درصدي داشت. روند افزايش تنش قائم كل خط مركزي هسته با افزايش عمق نيز براي زواياي مختلف هسته، فاقد تغييرات قابل ملاحظه بود. در مورد قوس‌زدگي، به جز در محدوده ارتفاعي 0/3 ارتفاع از تاج، احتمال آن با افزايش زاويه تمايل هسته كم شد.