Skip to main content
SUPERVISOR
محمود بهنیا (استاد راهنما) رضا ناطقی (استاد مشاور) مسعود چراغی سیف آباد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Tavakoli dargani
جواد توکلی دارگانی

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 شیروانی ها، یکی از معمول ترین خطرات زمین در پروژه های عمرانی و معدنی می باشد. عامل اصلی وقوع بسیاری از ناپایداری ها در شیروانی ها، نیروهای دینامیکی ناشی از انفجار و زلزله ها می باشندکه هر ساله منجر به بروز خسارات جانی و مالی سنگینی در سراسر جهان می گردند. موارد بسیاری از سقوط و لغزش سنگ ها به علت حرکات لرزه ای زمین در سال های گذشته وجود دارد که این موضوع اهمیت بررسی و ارزیابی دینامیکی پایداری شیروانی ها را در مناطق زلزله خیز پررنگ ساخته است. ازاین رو یکی از حساس ترین و مهمترین مسائل در پروژه های بزرگ عمرانی و معدنی روباز، تحلیل پایداری دینامیکی شیروانی های مشرف بر آن ها می باشد. از آنجاییکه زمین لرزه ها به عنوان عاملی مهم در وقوع ناپایداری در شیروانی ها به شمار می آیند و کشور ایران نیز برروی یک کمربند لرزه خیز زمین قرار گرفته است و باتوجه به اهمیت ایمنی سدها و سازه های جانبی آن ها به عنوان منابع تأمین آب و برق هر کشور، در این مطالعه به بررسی پایداری دینامیکی شیروانی های سنگی مشرف بر سازه آبگیر نیروگاه سد بختیاری با استفاده از شبیه سازی عددی به کمک نرم افزار المان مجزا 3DEC پرداخته شده است. ازآنجاییکه در مدل سازی عددی با استفاده از روش المان مجزا چگونگی ایجاد ناپیوستگی ها در مدل تأثیر زیادی بر نتایج مدل سازی خواهد داشت و ابعاد بلوک هایی که در اثر تقاطع ناپیوستگی ها در یک توده سنگ درزه دار تشکیل می شود تأثیر عمده ای بر رفتار توده سنگ دارد، در این مطالعه از دیدگاه کمی موجود برای محاسبه ی شاخص مقاومت زمین شناسی(GSI) که براساس توصیف زمین شناسی توده سنگ شامل دو عامل ابعاد بلوک و شرایط سطح درزه تعیین می شود، استفاده شده و مناسب ترین حالت ایجاد دسته درزه ها در مدل عددی که ابعاد بلوک های تولید شده توسط آن تطابق بالایی با ابعاد بلوک ها در واقعیت داشته باشد، پیشنهاد شده است. پس از انتخاب روش مناسب ایجاد درزه ها به تحلیل استاتیکی شیروانی های سنگی مشرف بر سازه آبگیر پرداخته شده است. در این راستا ابتدا شیب مناسب طراحی دیواره شیبدار میانی این سازه به گونه ای که منجر به کاهش خطر ریزش در این سازه گردد، تعیین شده است. سپس با بررسی تاریخچه ها و مقادیر جابجایی رخ داده در هر سه دیواره سازه آبگیر، مشخص شده که دیواره راست و میانی این سازه از لحاظ استاتیکی پایدار بوده اما دیواره چپ این سازه ناپایدار می باشد که در نهایت با درنظر گرفتن سیستم نگهداری مناسب این دیواره نیز پایدار شده است. سپس به منظور تحلیل دینامیکی شیروانی های سنگی مورد مطالعه باتوجه به شرایط لرزه زمین ساخت ساختگاه و هدف از تحلیل که بررسی پایداری مدل در سطح زلزله MDE می باشد، تاریخچه افقی شتاب زلزله کره بس برای این منظور انتخاب شده و پس از به مقیاس درآوردن این شتاب نگاشت برای ساختگاه و اعمال به کف مدل، تحلیل دینامیکی تحت این زلزله انجام شده و مشخص شده است که هر سه دیواره این سازه در سطح زلزله MDE ناپایدار می باشد. در نهایت سیستم نگهداری مناسب که منجر به پایداری شیروانی های سنگی مشرف بر این سازه تحت زلزله MDE گردد، پیشنهاد شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی