تحليل پايداري سطوح شيبدار مشرف به نيروگاه سد خرسان 3 تحت بارگذاري زلزله به كمك نرم‌افزار UDEC

The stability analysis of slope overlocked Khersan3 dam power plant under earthquake loading by using UDEC2D software

تحليل پايداري شيرواني‌هاي سنگي به كمك روش‌هايي مانند تعادل حدي، عددي، تجربي و تصاوير استريوگرافيكي صورت مي‌پذيرد. روش تحليل با توجه به شرايط محلي و نوع پتانسيل گسيختگي و با در نظر گرفتن محتاطانه ضعف‌ها، قوت‌ها و محدوديت‌هاي هر روش انتخاب مي‌شود. در اين تحقيق پايداري سطوح شيبدار مشرف به نيروگاه سد خرسان 3 در اثر بارگذاري زلزله بررسي مي‌گردد. در هنگام وقوع زمين لرزه‌هاي بزرگ خسارت فراواني به سازه‌هاي سطحي وارد مي‌شود و با توجه به اينكه بار ديناميكي زلزله يكي از عواملي است كه مي‌تواند شيب‌هاي سنگ را ناپايدار سازد براي ارزيابي پايداري سطوح شيبدار در مقابل زلزله مي‌توان از تحليل ديناميكي استفاده كرد. در اين تحقيق ابتدا با بررسي گزارش‌ها و اطلاعات موجود و برداشت‌هاي زمين‌شناسي در منطقه، اطلاعات لازم جهت تحليل پايداري شيرواني، استخراج مي‌گردد و سپس تحليل پايداري شيرواني در سه مرحله صورت مي گيرد: مرحله اول، تحليل پايداري استاتيكي به كمك روش عددي، مرحله دوم، تحليل پايداري ديناميكي تحت بارگذاري زلزله به كمك روش عددي و در مرحله سوم، تحليل پايداري شبه استاتيكي انجام مي‌شود. براي بررسي پايداري سطوح شيبدار سنگي به كمك روش عددي از نرم‌افزار UDEC استفاده مي‌گردد. اين نرم‌افزار براساس روش المان مجزا كار مي‌كند و در محيط‌هايي كه ناپيوستگي‌ها نقش اساسي را در رفتار سنگ ايفا مي‌كنند كاربرد دارد. نتايج تحليل نشان مي‌دهد شيرواني مشرف به نيروگاه سد خرسان 3 تحت بارگذاري زلزله ناپايدار است و بنابراين نصب سيستم نگهداري ضروري است. تحليل پايداري شبه استاتيكي و محاسبه فاكتور ايمني شيرواني مشرف به ساختگاه نيروگاه سد خرسان 3 به ازاي ضريب زلزله 2/0 و 3/0 نيز انجام شد. نتايج حاصل از اين تحليل نشان مي‌دهد كه شيرواني مذكور ناپايدار است. نتيجه مشابه تحليل پايداري به كمك نرم‌افزار UDEC است.

The stability analysis of rock slopes is carried out using limit equilibrium method, numerical and experimental methods and stereo-graphical images. The stability analysis method is selected based on local conditions, the type of failure potential, advantage, disadvantage, and the limitations of each factor. The slope stability under earthquake loading is investigated in the area next to Khersan3 dam construction site. An earthquake dynamic loading is one of the factors that can make rock slope unstable. Firstly, by reviewing the previous reports, the necessary information for the stability analysis of rock slope is extracted. The slope stability is carried out in three steps: first, stability analysis under static loading by using numerical methods; second, dynamic analysis under earthquake loading by applying UDEC software; and in the third step, the quasi-static stability analysis were carried out. This modeling software works on the basis of discrete element method and is applicable in environments where the discontinuities play an essential role on the behavior of rocks. The Analysis results show that the rock slope next to Khersan3 dam construction is unstable under earthquake loading and thus, it is essential to install a support system on it.