Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Behnia
محمود بهنیا (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shervin Barami
شروین برامی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Numerical Analysis of Plate Load Test Results / Case Study- Azad Dam Project
The deformation modulus of rock masses is very important and useful in the designing of surface and underground structures in rock. This parameter is calculated from empirical relations, in-situ tests, and also numerical modeling methods. The results of in-situ tests are more accurate than other methods because more volume of rock is placed under loading. The plate Load Test (PLT) is the famous method used in the site investigation of the geotechnical project. Although the test theory is simple, the interpretation of its results always is accompanied by complexity and error. In this research, the assumptions of ISRM relations to calculating the deformation modulus of rock masses were studied. The results of PLT of Azad pump storage power plant project in the west of Iran was analyzed and the tests were modeled with 3DEC software. The discontinuities characterizations like spacing, persistence, shear and normal stiffness were changed to get the best fit between the experimental and numerical results in two cases, parallel and perpendicular to the bedding. After that, the deformation modulus of sandstone rock masses around underground structures in Azad project was calculated for different conditions (depth, gallery dimensions, bedding direction, joint stiffness, and stress ratio). The results show the deformation modulus is increased with increasing depth of extensometers installation. Then a mathematical relation was proposed based on the numerical results with changing the size of the gallery to adjust the results of PLT with depth. As the depth increased, the deformation modulus increased due to the increase in shear and normal stiffness. The results also show the deformation modulus changes with stress ratio and bedding orientations
تعیین و محاسبه پارامتر‌های رفتاری توده‌سنگ از مسائل پیچیده برای مهندسان در بیشتر پروژه‌های مکانیک سنگی و ژئوتکنیکی است. مدول تغییرشکل‌پذیری از جمله پارامترهای رفتاری توده‌سنگ بوده که در طراحی‌های عملی و هم‌چنین مدل‌سازی عددی بسیار حائز اهمیت است. این پارامتر با استفاده از روابط تجربی، آزمایش‌های برجا و هم‌چنین روش‌های مدل‌سازی عددی قابل محاسبه است. از آنجایی که نتایج آزمایش‌های برجا از اعتبار بالایی برخوردار است و روش بارگذاری صفحه‌ای (PLT) حجم زیادی از سنگ را تحت تأثیر قرار می‌دهد، در نتیجه این روش نسبت به سایر روش‌های برجا برای طراحان دارای ضریب اطمینان بالاتری است. برخلاف سادگی ظاهری آزمایش، همواره تفسیر نتایج آن با پیچیدگی‌ها و خطاهایی همراه است. بررسی‌ها نشان می‌دهد اختلاف بین شرایط واقعی آزمایش با فرضیات حاکم بر روابط تئوری ISRM، باعث ایجاد خطا در نتایج بدست‌آمده می‌شود. با توجه به 7 آزمایش PLT انجام شده در نیروگاه تلمبه‌ ذخیره‌ای آزاد، دو آزمایش‌ موازی با لایه‌بندی و دو آزمایش عمود بر لایه‌بندی انتخاب شد. با توجه به اطلاعات موجود از ساختگاه نیروگاه تلمبه‌ ذخیره‌ای آزاد، آزمایش بارگذاری صفحه‌ای با نرم‌افزار 3DEC مدل‌سازی شد. در ادامه نتایج به دست آمده از تغییرات سختی نرمال و برشی، فاصله‌داری ناپیوستگی‌ها، تعداد ناپیوستگی‌ها با نتایج برجا مقایسه شد. تا در نهایت مدل دارای بهترین انطباق با نتایج تجربی در نظر گرفته شد. آزمایش‌ها با توجه به هندسه مدل، تاثیر تنش و ناپیوستگی‌ها، در دو گروه موازی و عمود بر ناپیوستگی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. به دلیل افزایش مدول تغییرشکل‌پذیری با عمق و دشواری در انتخاب مدول تغییرشکل‌پذیری مناسب، در گام نخست، عمق مناسب برای محاسبه مدول تغییرشکل‌پذیری در حالت موازی و عمود بر ناپیوستگی انتخاب شد. سپس مقدار مدول تغییرشکل‌پذیری نیروگاه تلمبه‌ ذخیره‌ای آزاد بر‌اساس پارامترهای گوناگونی مانند تاثیر ابعاد گالری به صفحه، عمق (تنش برجا)، امتداد لایه‌بندی، سختی درزه‌ها و نسبت تنش‌ (K0) محاسبه و آنالیز حساسیت انجام شد. درنتیجه برای محاسبه مدول در قسمت‌هایی که اطلاعات مناسبی در اختیار مهندسان و طراحان قرار ندارد، می‌تواند بکار گرفته شود. به منظور بررسی تاثیر ابعاد گالری بر مدول تغییرشکل‌پذیری، با تغییر نسبت W/a (ابعاد گالری به ابعاد صفحه بارگذاری) روند تغییر مدول مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در نسبت حدود 10 تأثیر ابعاد گالری حذف می‌شود. در ادامه با تغییر عمق و درنظر گرفتن تغییرات سختی نرمال و برشی ناپیوستگی‌ها، روند تغییرات مدول بررسی و نشان داده شدکه با افزایش عمق، مقدار مدول تغییرشکل‌پذیری در بازه 12 تا 26 گیگاپاسکاسکال تغییر یافت. جهت بررسی حالت‌های مختلف و تعیین تغییرات مدول، با تغییر زاویه‌داری ناپیوستگی، حداکثر مقدار مدول در حالت موازی با لایه‌بندی (صفر درجه) در حدود 31/24 گیگاپاسکاسکال و حداقل مدول در زاویه‌داری 45 درجه و برابر با 37/10 گیگاپاسکال محاسبه شد، که با نتایج برجا منطبق است. در نهایت با استفاده از روابط ریاضی یک ضریب تصحیح برای تدقیق نتایج عددی در عمق ارائه شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی