تحلیل پایداری شیروانی‌های بالا دست و پایین دست جاده مشرف به سد هراز
چکیده
با توجه به احداث سد هراز، حدود 9 کیلومتر از جاده هراز در محدوده مخزن سد قرار می‌گیرد؛ لذا احداث مسیر جایگزین در تراز بالاتر ضروری است. در این دست‌نوشته، پایداری شیروانی‌های سنگی پرتال تونل در محدوده دره پرن واقع در مسیر جاده جایگزین مشرف به سد هراز، با استفاده از روش‌های سینماتیکی، تجربی و روش عددی تحلیل گردید و مدل سازی عددی آن با نرم‌افزار 3DEC انجام و سیستم نگهداری پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا با تحلیل سینماتیک، احتمال هر سه نوع گسیختگی صفحه‌ای، گوه‌ای و واژگونی در شیب‌های بالا دست و پایین دست جاده مشخص گردید و در ادامه با تحلیل پایداری شیب‌ها با روش تجربی SMR، مشخص گردید که توده سنگ در برخی موارد در رده‌بندی خیلی بد قرار می‌گیرد و در همه حالات نیاز به سیستم نگهداری است. مدل سازی عددی پایداری شیروانی با استفاده از نرم‌افزار 3DEC، حداکثر جابه‌جایی بلوک‌های شیروانی 42/8 سانتی‌متر برآورد گردید و ضریب اطمینان شیروانی مورد مطالعه 39/1 محاسبه گردید که از ضریب اطمینان مجاز برای دیوارهای سنگی میان و بلند مدت (5/1) پایین‌تر است. طبق نتایج تحلیل عددی و بررسی نتایج SMR، بهترین سیستم نگهداری پیشنهادی نصب پیچ سنگ به صورت موضعی و بتن پاشی با ضخامت 10 سانتی متر است. بر اساس نتایج مدل سازی عددی در 3DEC، با اجرای سیستم نگهداری پیشنهادی راک بولت و شاتکریت، حداکثر جابه‌جایی به 053/1 سانتی‌متر و ضریب اطمینان شیروانی به 55/1 افزایش می‌یابد
مراجع
شرکت مهندسین مشاور مهاب قدس (الف). (1393) " گزارش زمین‌شناسی مهندسی "، گزارش‌های مطالعات مرحله دوم طرح سد مخزنی و نیروگاه هراز، شرکت آب منطقه‌ای مازندران.
شرکت مهندسین مشاور مهاب قدس (ب). (1393) " گزارش مکانیک سنگ "، گزارش‌های مطالعات مرحله دوم طرح سد مخزنی و نیروگاه هراز، شرکت آب منطقه‌ای مازندران.
شرکت مهندسین مشاور هراز راه. (1395) " مطالعات راه‌های جایگزین در محدوده سد هراز "، شرکت آب منطقه‌ای مازندران.
فریدونی، د. (1394) " اصول مهندسی شیروانی‌های سنگی "، همدان: نشر دانش مانا.
قزوینیان، ع. (1382) " تعادل حدی روش مناسب جهت تحلیل پایداری سطوح شیب‌دار "، دوره آموزشی تحلیل و پایدارسازی شیب‌ها، ص 99 - 130.
کفایتی، ص. (1389) " تحلیل احتمالی عددی پایداری استاتیکی و دینامیکی شیروانی‌های سنگی تکیه‌گاه راست سد و نیروگاه کارون 4 "، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان.
Bhasin, R. and Kaynia, A.M. (2004) ‘Static and Dynamic Simulation of a 700-m High Rock Slope in Western Norway’, Engineering Geology, 71:213-226.
Bieniawsky, Z.T. (1973) ‘Engineering Classification of Jointed Rock Masses’, Trans, S. Afr. Inst. Civ. Eng, pp. 344-355.
Corkum, A., Martin, C. (2002) ‘Discrete Element Analysis of the Effect of a Toe Berm on a Large Rockslide’, Proc. 55th Canadian Geotechnical Conference., Niagara Falls. Canadian Geotechnical Society, Toronto, 633-640.
Curtis, D., Aglawe, J., Kollgaard, E., Bowes, D., Fischer, S. (2003) ‘Non-Linear Static and Dynamic Analysis of the Cushman Arch Dams Using Distinct Elements’, Annual Conference, United States Society on Dams, 635-646.
Eberhardt, E. (2013) ‘Rock Slope Stability Analysis Utilization of Advanced Numerical Techniques’, Geological Engineering / Earth and Ocean sciences, Univesity of British Columbia, Vancouver.
Gurocak, Z., Alemdag, S., Zaman, M. M., (2008) ‘Rock Slope Stability and Excavatability Assessment of Rocks at the Kapikaya Dam Site, Turkey’, Engineering Geology, 96:17-27.
Itasca Consulting Group Inc. (2013) 3DEC User’s guide (ver 5.0), Minneapolis, Minnesota.
Kveldsvik, V., Kaynia, A. M., Nadim, F., Bhasin, R., Nilsen, B., Einstein, H. H. (2009) ‘Dynamic Distinct-Element Analysis of the 800m High Åknes Rock Slope’, International journal of rock mechanics and mining sciences, 46:686-698.
Liu, Y., Li, H., Xiao, K., Li, J., Xia, X., Liu, B. (2014) ‘Seismic stability analysis of a layered rock slope’, Computers and Geotechnics. 55, pp. 474–481.
Lorig, L. and Varona, P. (2000) ‘Practical slope-stability analysis using Finite-Differences codes’, Slope stability in surface mining. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration.
Ortigao, J.A., & Sayao R.A.S. (2011) Handbook of Slope Stabilisation, Av Pres Wilson, Rio de Janeiro, Brazil, p. 497.
Piteau, D.R. (1972) ‘Engineering geology considerations and approach in assessing the stability of rock slopes’, Bulletin of the Associa of Eng Geol 9, 301–320.
Romana, M. (1985) ‘New adjustment ratingfor application of Bieniawski classificationto slopes, Proceedings of the International Symposium on the Role of Rock Mechanics in Excavations for Mining and Civil Works’, International society of Rock Mechanics, Zacatecas, pp.49-53.
Romana, M. (1993) ‘A geomechanical classification for slopes: slope mass rating’ Omprehensive Rock Engineering, John, A., Hudson, Editor-in-chief, pp.575-600.
Romana, M., Serón, J.B., Montalar, E., (2003) ‘SMR Geomechanics classification: Application, experience and validation’, ISRM 2003_Technology roadmap for rock mechanics, South African Institute of Mining and Metallurgy, 981–984.
Stead, D., Eberhardt, E. (2013) ‘Understanding the Mechanics of Large Landslides’, Italian Journal of Engineering Geology and Environment.
Stead, D., Eberhardt, E., Coggan, J., Benko, B. (2001) ‘Advanced Numerical Techniques in Rock Slope Stability Analysis – Application and Limitations’, UEF International Conference on Landslides, Switzerland, pp. 615-624.
Tomas, R., Delgado, J., Seron, J.B. (2007) ‘Modification of slope mass rating (SMR) by continuous functions’, International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 44 (2007) 1062–1069.
Yilmaz, I., Marschalko, M., Yildirim, M., Dereli, E., Bednaik, M. (2012) ‘GIS-based kinematik slope instabilityand slope mass rating (SMR) maps: application toa railway route in Sivas (Turkey)’, Bull Eng. Geol. Environ., 71: 351-357.
Zhang, P. (2013) ‘A 3DEC numerical analysis of the interaction between uneven rock surface and shotcrete lining _ Validation of physical model and evaluation of influence of unevenness on the support effect of shotcrete’, Division of Mining and Geotechnical Engineering, Luleå University of Technology, Sweden.
صاحب امتیاز
