تأثیر سنگ درزه دار در توسعه ترک و ناپایداری سد بتنی وزنی

یکی از مهمترین مسائلی که در طراحی سدهای بتنی وزنی و انتخاب ساختگاه آن ها نقش دارد، تکیه گاه سد می باشد. در غالب موارد، پی سدهای وزنی را توده سنگ هایی تشکیل می دهند که حاوی ناپیوستگی می باشند. وجود ناپیوستگی در توده سنگ و تأثیرات مهم خصوصیات آن ها همچون میزان بازشدگی، زبری، سختی، شیب، فاصله داری، موقعیت هندسی درزه ها نسبت به بدنه سد و ... باعث پیچیده شدن شناخت رفتار توده سنگ می شود. به علاوه اندرکنش هیدرومکانیکی توده سنگ درزه دار در پی سدها به پیچیدگی موضوع افزوده است. به خصوص در مورد سدهای وزنی که فشار بالابرنده در زیر سد یکی از مهمترین شاخصه های طراحی و پایداری سد به حساب آمده و به طور کلی وابسته به توده سنگ پی می باشد. بنابراین نادیده گرفتن نقش ناپیوستگی ها در طراحی سدها ممکن است باعث در نظر گرفتن نیروهای غیرواقعی وارد بر سد و پی شده و مشکلات جدی برای پایداری و کارایی سد ایجاد کند. از جمله مشکلاتی که در صورت کوچک شمردن این موضوع پایداری سدهای وزنی را به خطر می اندازد وقوع ترک کششی در بالادست و به طور عمده در پاشنه سد می باشد که با توجه به اثر نامطلوب این پدیده در افزایش نیروی بالابرنده و کاهش ضرایب اطمینان باید حتی الامکان از وقوع آن جلوگیری نمود. در این تحقیق با استفاده از روش المان مجزا و نرم افزار udec توده سنگ پی به صورت محیطی ناپیوسته با دسته درزه های منظم مدل شده و تأثیر هندسه و مشخصات درزه ها (با لحاظ کردن رفتار هیدرومکانیکی توده سنگ)، بر پایداری سدهای بتنی وزنی و تراوش در توده سنگ پی مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر پرده تزریق و زهکش بر کارایی سد و پایداری آن نیز ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد که تعداد، شیب و مشخصات درزه ها از عوامل بسیار موثر در انواع پایداری سدهای وزنی می باشند؛ به علاوه با استفاده مناسب از پرده تزریق و زهکش می توان عملکردی ایمن تر و بهینه تر از سد حاصل نمود. در پایان نیز مدلی دو بعدی از سد مالپاسه که یکی از سدهای قوسی تخریب شده در اثر فرآیند ناپایداری تکیه گاه می باشد مورد تحلیل قرار گرفت و نحوه تخریب سد در آن مدلسازی شد.