Skip to main content
SUPERVISOR
محمود بهنيا (استاد راهنما) رضا ناطقي (استاد مشاور) مسعود چراغي سيف آباد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Tavakoli dargani
جواد توکلي دارگاني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

The Distinct element analysis of rock slopes overlooking the intake structure of Bakhtiary Dam Powerhouse under dynamic loading
Instability in slopes is one of the most common ground hazards in civil and mining projects. The main factor in occurrence of many instabilities in slopes is the dynamic forces due to blasting and earthquakes, that every year creates heavy financial and human being damages in various parts of the world. Many cases of falling the rocks and landslides due to seismic ground motions exist that this issue highlighted the importance of dynamic evaluation of slopes stability in earthquake prone areas. Therefore one of the most sensitive and most important problems in civil and open pit mining projects, is the dynamic stability analysis of rock slopes overlooking them. Because of earthquake is considered as an important factor in slopes instability and also Iran is a country that located on a seismic zones and according to the importance of dams and lateral structures as sources of water and electricity supply in every country, in this study, it is investigated the dynamic stability of rock slopes overlooking the intake structure of Bakhtiary Dam Powerhouse using the numerical simulation and with 3DEC software. As in numerical modelling using the Distinct Element Method (DEM), state of creation the discontinuities in model will have much effect on conclusions of modelling and blocks size that is formed due to the intersection of discontinuities in rock mass which have much effect in behavior of rock mass. In this research using a quantitative viewpoint of Geological Strength Index (GSI) that in it GSI determined based on tow factor, block volume and joint condition, and has been suggested most appropriate state of joint sets creation in numerical model that is block size generated have a high matching with block size in reality. After selecting the appropriate method in creation of discontinuities, it is implemented the static analysis of rock slopes overlooking the intake structure. For this purpose, initially the appropriate slope angle is selected in the middle wall of intake structure. Then, the values and history of displacements in all three wall of intake structure are checked and it has been found that right wall and middle wall of this structure from the aspect of static is stable, but is unstable the left wall of this structure. Finally by selecting the appropriate support system, this wall is also stable. Then in order to dynamic analysis of rock slopes the studied, According to the conditions of seismotectonics site and purpose of the analysis that is evaluate the stability of the model against MDE earthquake, it is selected the horizontal acceleration history of karebas earthquake after the scaling of this accelerogram for site and applying to base of the model, the dynamic analysis under this earthquake is implemented. It has been found that all three walls of this structure are unstable in level of MDE earthquake. Finally, it is suggested the appropriate support system for stability of rock slopes overlooking the structure under MDE earthquake.
وقوع لغزش در شيرواني ها، يکي از معمول ترين خطرات زمين در پروژه هاي عمراني و معدني مي باشد. عامل اصلي وقوع بسياري از ناپايداري ها در شيرواني ها، نيروهاي ديناميکي ناشي از انفجار و زلزله ها مي باشندکه هر ساله منجر به بروز خسارات جاني و مالي سنگيني در سراسر جهان مي گردند. موارد بسياري از سقوط و لغزش سنگ ها به علت حرکات لرزه اي زمين در سال هاي گذشته وجود دارد که اين موضوع اهميت بررسي و ارزيابي ديناميکي پايداري شيرواني ها را در مناطق زلزله خيز پررنگ ساخته است. ازاين رو يکي از حساس ترين و مهمترين مسائل در پروژه هاي بزرگ عمراني و معدني روباز، تحليل پايداري ديناميکي شيرواني هاي مشرف بر آن ها مي باشد. از آنجاييکه زمين لرزه ها به عنوان عاملي مهم در وقوع ناپايداري در شيرواني ها به شمار مي آيند و کشور ايران نيز برروي يک کمربند لرزه خيز زمين قرار گرفته است و باتوجه به اهميت ايمني سدها و سازه هاي جانبي آن ها به عنوان منابع تأمين آب و برق هر کشور، در اين مطالعه به بررسي پايداري ديناميکي شيرواني هاي سنگي مشرف بر سازه آبگير نيروگاه سد بختياري با استفاده از شبيه سازي عددي به کمک نرم افزار المان مجزا 3DEC پرداخته شده است. ازآنجاييکه در مدل سازي عددي با استفاده از روش المان مجزا چگونگي ايجاد ناپيوستگي ها در مدل تأثير زيادي بر نتايج مدل سازي خواهد داشت و ابعاد بلوک هايي که در اثر تقاطع ناپيوستگي ها در يک توده سنگ درزه دار تشکيل مي شود تأثير عمده اي بر رفتار توده سنگ دارد، در اين مطالعه از ديدگاه کمي موجود براي محاسبه ي شاخص مقاومت زمين شناسي(GSI) که براساس توصيف زمين شناسي توده سنگ شامل دو عامل ابعاد بلوک و شرايط سطح درزه تعيين مي شود، استفاده شده و مناسب ترين حالت ايجاد دسته درزه ها در مدل عددي که ابعاد بلوک هاي توليد شده توسط آن تطابق بالايي با ابعاد بلوک ها در واقعيت داشته باشد، پيشنهاد شده است. پس از انتخاب روش مناسب ايجاد درزه ها به تحليل استاتيکي شيرواني هاي سنگي مشرف بر سازه آبگير پرداخته شده است. در اين راستا ابتدا شيب مناسب طراحي ديواره شيبدار مياني اين سازه به گونه اي که منجر به کاهش خطر ريزش در اين سازه گردد، تعيين شده است. سپس با بررسي تاريخچه ها و مقادير جابجايي رخ داده در هر سه ديواره سازه آبگير، مشخص شده که ديواره راست و مياني اين سازه از لحاظ استاتيکي پايدار بوده اما ديواره چپ اين سازه ناپايدار مي باشد که در نهايت با درنظر گرفتن سيستم نگهداري مناسب اين ديواره نيز پايدار شده است. سپس به منظور تحليل ديناميکي شيرواني هاي سنگي مورد مطالعه باتوجه به شرايط لرزه زمين ساخت ساختگاه و هدف از تحليل که بررسي پايداري مدل در سطح زلزله MDE مي باشد، تاريخچه افقي شتاب زلزله کره بس براي اين منظور انتخاب شده و پس از به مقياس درآوردن اين شتاب نگاشت براي ساختگاه و اعمال به کف مدل، تحليل ديناميکي تحت اين زلزله انجام شده و مشخص شده است که هر سه ديواره اين سازه در سطح زلزله MDE ناپايدار مي باشد. در نهايت سيستم نگهداري مناسب که منجر به پايداري شيرواني هاي سنگي مشرف بر اين سازه تحت زلزله MDE گردد، پيشنهاد شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی