بررسی عملکردژئوسنتتیکهادرمقاوم سازی سدهای خاکی کوتاه(با نگرشی بربسترهای خاکی ضعیف)

یکی از مهمترین پارامترهای انتخاب نوع یک سد در وهله اول شرایط ساختگاه سد و سهولت تهیه مصالح ساختمانی مورد نیاز سد است. پس از آن که شرایط محیطی در یک منطقه گزینه ساخت سد خاکی را بر سایر گزینه ها مرجح نماید بایستی منابع قرضه از نظر حجم، کیفیت مصالح خاکی و سهولت دسترسی مورد ارزیابی قرار گیرد. در این بین همواره تلاش طراحان این گونه سازه ها بر بهینه نمودن ابعاد سازه در جهت کاهش حجم مصالح مصرفی و هزینه های اجرائی مترتبه بوده تا جائی که پایداری سازه و ضرایب اطمینان مربوط به آن در حد مجاز باقی بماند. یکی از عواملی که منجر به کاهش هزینه های ساخت چنین سازه هایی می گردد کمک گرفتن از مصالحی است که بتواند ضعف هایی همچون مقاومت برشی پائین خاک، محدودیت های زهکشی یا مشکلات نفوذ پذیری خاک را جبران نماید. امروزه چنین مصالحی با عنوان تجاری ژئوسنتتیک ها با کاربردهای متفاوت و قیمت های مناسب در دسترس مهندسین قرار داشته و می تواند اهداف گوناگونی همچون تقویت بستر، مسلح سازی خاکریز، زهکشی و .. را در سازه های خاکی تامین نماید. هدف این تحقیق بررسی فرایند ساخت سد بر بسترهای ضعیف و همچنین بررسی عملکرد ژئو سنتتیک ها در بهینه سازی سدهای خاکی می باشد. با این نگرش تاثیر استفاده از ژئوگریدها در کاهش نشست های بستر سد خاکی، افزایش ضرایب اطمینان پایداری شیب ها در شرایط مختلف و در نتیجه امکان تندتر کردن شیب ها، استفاده از ژئو تکستایل ها در تسهیل زهکشی بدنه سدهای خاکی و استفاده از ژئوممبرن ها در آب بندی سدها مورد بررسی قرار گرفته است. درانجام آنالیزها از نرم افزار المان محدود plaxis برای مدل کردن سد خاکی و حالات مختلف نصب ژئوگرید ها در پی و بدنه سد در آرایش های مختلف و در شرایط مختلف بهره برداری (ساخت، نشت پایدار و شرایط زلزله) استفاده شده است. لازم به ذکر است که این نرم افزاردر نسخه های موجود قادر به مدل سازی ژئوممبران به عنوان سنتتیک آب بند کننده، نبوده ولی می توان ژئوسنتتیک هائی را که به عنوان فیلتر استفاده می شوند با منظور نمودن برخی فرضیات مدل نمود. نتایج حاصل از آنالیزها در شرایط مختلف انتهای ساخت، نشت پایدار و شرایط زلزله حاکی از آن است که مسلح سازی خاکریز در پی سد منجر به کاهش مقادیر نشست به میزان 15% در شرایط نشت پایدار، کاهش مقادیر تنش به میزان 7% در مرکز پی، افزایش ضرایب اطمینان پایداری شیب ها به میزان حدود 22% ، افزایش تاب مقاومتی سد در برابر زلزله به میزان 76% در مرحله خشک سد و 21% در حالت نشت پایدار گردیده است