تاثير زهكش افقي بر پايداري سد خاكي همگن در شرايط تخليه سريع

Effect of Horizontal Drain on the Stability of Homogeneous Earth Dam Under Rapid Drawdown Conditions

در سدهاي خاكي فرايند تخليه سريع موجب ايجاد شيب فشار بين بدنه سد و مخزن مي گردد. اين شيب فشار پس از تخليه مخزن به دليل تاخير زماني لازم جهت اتلاف اضافه فشار آب منفذي موجود در شيب بالادست ايجاد گرديده و آن را در معرض لغزش قرار مي دهد. در اين تحقيق در يك مدل سد خاكي همگن تاثير طول و ضخامت زهكش افقي بر پايداري شيب بالادست در شرايط تخليه سريع مورد بررسي قرار گرفت. به ازاي ابعاد مختلف زهكش، بلافاصله پس از افت سطح آب محدوده تغييرات ضريب اطمينان در مقابل لغزش سطحي و عميق به ترتيب 6/2-5/1 و 2/2-3/1 بدست آمد كه با گذشت زمان تحت تاثير زهكش با حداكثر طول و ضخامت موثر به ترتيب به 3-2 و 3-2/2 افزايش يافت . علاوه بر اين به ازاي نسبت افت سطح آب كمتر از 3/0، زهكش با نسبت طول 43/0 (طول زهكش به عمق آب مخزن) به ازاي تمامي ضخامت ها پايداري را ايجاد كرد. براي نسبت هاي بزرگتر افت سطح آب نيز، نسبت طول زهكش 71/0 با ضخامت متوسط، پايداري در مقابل لغزش را تامين نمود.

In earth dams, the rapid drawdown process creates a pressure gradient between the embankment and reservoir. This pressure gradient which is due to the temporal delay that is required for dissipating excessive pore water pressure existing in the upstream slope, may let the upstream slope to be prone to failure. In this research, the effect of length and thickness (of horizontal drain) on upstream slope stability under rapid drawdown conditions were considered in a model of homogeneous earth dam. The factor of safety for different drain dimensions immediately after drawdown ranged within 1.5-2.6 and 1.3-2.2 for superficial and deep slips, respectively, and increased with time to 2-3 and 2.2-3 for the drain with maximum effective length and thickness. Moreover, for drawdown ratio of less than 0.3, drain with the length ratio (drain length to water depth in reservoir) of 0.43 assured the stability. For the greater ratios of drawdown, drain length ratio of 0.71 with medium thickness provided the stability against sliding