Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Behnia
محمود بهنيا (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shervin Barami
شروين برامي

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
تعيين و محاسبه پارامتر‌هاي رفتاري توده‌سنگ از مسائل پيچيده براي مهندسان در بيشتر پروژه‌هاي مکانيک سنگي و ژئوتکنيکي است. مدول تغييرشکل‌پذيري از جمله پارامترهاي رفتاري توده‌سنگ بوده که در طراحي‌هاي عملي و هم‌چنين مدل‌سازي عددي بسيار حائز اهميت است. اين پارامتر با استفاده از روابط تجربي، آزمايش‌هاي برجا و هم‌چنين روش‌هاي مدل‌سازي عددي قابل محاسبه است. از آنجايي که نتايج آزمايش‌هاي برجا از اعتبار بالايي برخوردار است و روش بارگذاري صفحه‌اي (PLT) حجم زيادي از سنگ را تحت تأثير قرار مي‌دهد، در نتيجه اين روش نسبت به ساير روش‌هاي برجا براي طراحان داراي ضريب اطمينان بالاتري است. برخلاف سادگي ظاهري آزمايش، همواره تفسير نتايج آن با پيچيدگي‌ها و خطاهايي همراه است. بررسي‌ها نشان مي‌دهد اختلاف بين شرايط واقعي آزمايش با فرضيات حاکم بر روابط تئوري ISRM، باعث ايجاد خطا در نتايج بدست‌آمده مي‌شود. با توجه به 7 آزمايش PLT انجام شده در نيروگاه تلمبه‌ ذخيره‌اي آزاد، دو آزمايش‌ موازي با لايه‌بندي و دو آزمايش عمود بر لايه‌بندي انتخاب شد. با توجه به اطلاعات موجود از ساختگاه نيروگاه تلمبه‌ ذخيره‌اي آزاد، آزمايش بارگذاري صفحه‌اي با نرم‌افزار 3DEC مدل‌سازي شد. در ادامه نتايج به دست آمده از تغييرات سختي نرمال و برشي، فاصله‌داري ناپيوستگي‌ها، تعداد ناپيوستگي‌ها با نتايج برجا مقايسه شد. تا در نهايت مدل داراي بهترين انطباق با نتايج تجربي در نظر گرفته شد. آزمايش‌ها با توجه به هندسه مدل، تاثير تنش و ناپيوستگي‌ها، در دو گروه موازي و عمود بر ناپيوستگي مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. به دليل افزايش مدول تغييرشکل‌پذيري با عمق و دشواري در انتخاب مدول تغييرشکل‌پذيري مناسب، در گام نخست، عمق مناسب براي محاسبه مدول تغييرشکل‌پذيري در حالت موازي و عمود بر ناپيوستگي انتخاب شد. سپس مقدار مدول تغييرشکل‌پذيري نيروگاه تلمبه‌ ذخيره‌اي آزاد بر‌اساس پارامترهاي گوناگوني مانند تاثير ابعاد گالري به صفحه، عمق (تنش برجا)، امتداد لايه‌بندي، سختي درزه‌ها و نسبت تنش‌ (K0) محاسبه و آناليز حساسيت انجام شد. درنتيجه براي محاسبه مدول در قسمت‌هايي که اطلاعات مناسبي در اختيار مهندسان و طراحان قرار ندارد، مي‌تواند بکار گرفته شود. به منظور بررسي تاثير ابعاد گالري بر مدول تغييرشکل‌پذيري، با تغيير نسبت W/a (ابعاد گالري به ابعاد صفحه بارگذاري) روند تغيير مدول مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان داد که در نسبت حدود 10 تأثير ابعاد گالري حذف مي‌شود. در ادامه با تغيير عمق و درنظر گرفتن تغييرات سختي نرمال و برشي ناپيوستگي‌ها، روند تغييرات مدول بررسي و نشان داده شدکه با افزايش عمق، مقدار مدول تغييرشکل‌پذيري در بازه 12 تا 26 گيگاپاسکاسکال تغيير يافت. جهت بررسي حالت‌هاي مختلف و تعيين تغييرات مدول، با تغيير زاويه‌داري ناپيوستگي، حداکثر مقدار مدول در حالت موازي با لايه‌بندي (صفر درجه) در حدود 31/24 گيگاپاسکاسکال و حداقل مدول در زاويه‌داري 45 درجه و برابر با 37/10 گيگاپاسکال محاسبه شد، که با نتايج برجا منطبق است. در نهايت با استفاده از روابط رياضي يک ضريب تصحيح براي تدقيق نتايج عددي در عمق ارائه شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی