بررسی الگوی عبور خطوط نشت و طراحی زهکش پنجه در سدهای خاکی همگن روی پی نفوذ ناپذیر با استفاده از مدل فیزیکی و نرم افزار PLAXIS

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه لرستان

2 دانشگاه صنعتی اصفهان

3 دانشگاه شهرکرد

چکیده

از مهمترین ویژگی ها یا کمیت های مورد نیاز در بررسی ها و تحلیل های یک سد خاکی، اندازه گیری فشار آب منفذی، میزان نشت و زه خروجی از بدنه و پی آن است که اندازه‌گیری این کمیت ها از همان شروع ساخت سدآغاز می گردد. به دلیل کمبود مطالعات قبلی برای سد‌های خاکی همگن با زهکش پنجه و با استفاده از مدل فیزیکی، در این تحقیق مدلی فیزیکی از یک سد خاکی همگن در فلوم آزمایشگاهی با هدف بررسی و تعیین زاویه بهینه و شاخصی بی بعد در طراحی زهکش پنجه ای، اجرا گردید سپس میزان فشار منفذی با پیزومترهای نصب شده در بدنه ی فلوم و مقدار دبی نشت به صورت حجمی اندازه گیری شد. در آخر فشار و دبی های اندازه گیری شده در آزمایشگاه با نتایج نرم افزارPLAXIS با استفاده از نرم افزار آماری SAS در سطح اعتماد 95 درصد برازش و زوایای 45 و 60 درجه و شاخص بی بعد 35/0= p/h به عنوان معیار‌های بهینه برای طراحی زهکش پنجه‌ای تعیین گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on Seepage Pattern and Design of Toe Drain in Homogenous Earth Dam on Impervious Foundation Using Physical Model and PLAXIS

نویسندگان [English]

  • N. Najafpour 1
  • M. Shayannejad 2
  • H. Samadi 3
1 Lorestan University
2 Isfahan University of Technology
3 Shahrekord University
چکیده [English]

Pore pressure, seepage and drainage discharge through in earthen dams are the most important characteristics that have to be defined in order to analysis an earth dam. These parameters have been measured since beginning of building dam. In this investigation, a physical model of homogenous earth dam created in the flume with three different angles of toe drain, then pore pressure of earth dam was measured by piezometers that put on the wall of the flume. Discharge of drainage was measured too. The seepage analysis was conducted by PLAXIS software then Result of the PLAXIS compare with physical model by SAS (Statistic software) and finally the best angle and without dimension index ,p/h, propose for toe drain according to results & observations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Earthen dam
  • Seepage
  • Toe drain
  • Pore pressure
  • Physical Model
1- حق شناس ا. و منابادی ا. 1389. ارزیابی روند نشت و نشست در سد خاکی کرخه با استفاده از نرم افزارهای Mseep و PLAXIS. پایان نامه کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد.
2- خرقانی س.1384. مهندسی سد‌های خاکی. انتشارات دانشکده صنعت آب و برق .صفحه.
3- رحیمی ح .1382. سدهای خاکی. انتشارات دانشگاه تهران. 671 صفحه.
4- علی نژاد ح. و زمردیان م.ع. 1389. بهینه یابی زهکش مایل و افقی در سد های خاکی همگن. پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران ، 14 تا 16 اردیبهشت ماه، دانشگاه فردوسی مشهد صفحات 1 تا 8.
5- شاهنگیان ع. و شمسایی ا. 1380 . تحلیل تراوش در سد های خاکی با مدل های الکتریکی. کنفرانس بین المللی سازه های هیدرولیکی، 12 تا 13 اردیبهشت ماه، دانشگاه شهید باهنر کرمان، صفحات 1 تا 8.
6- نجف پور ن.1390. بررسی الگوی نشت از بدنه سدهای خاکی همگن بر روی پی های نفوذ ناپذیر با و بدون زهکش پنجه با استفاده از مدل فیزیکی. پایان نامه کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد.
7- وفاییان م. 1377. سدهای خاکی. انتشارات جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان. 514 صفحه.
8- Chahar R. 2004. Determination of Length of a Horizontal Drainin Homogeneous Earth Dams. Journal of irrigation and drainage engineering © ASCE 130:530-536.
9- Mishra G. and Singh A. 2005. Seepage through a Levee. International journal of geo mechanics ASCE 5:74-79.
10- Plaxis Version8. 2006. General information. http://www.plaxis.nl.
11- Plaxis Version8. 2006. Tutorial manual. http://www.plaxis.nl.
12- Sherard J.L., Woodward R.J., Gizienski S.F. and Clevenger W.A. 1963. Earth and Earth-Rock Dams. John Wiley and Sons. New York.
13- Tesarik D.R and Kealy C.D. 1984. "Estimation horizontal drain design by the Finite-Difference method". International journal of mine water, vol.3 (3), 1-19.
14- Williams A. and Brown W. 1993. Engineering and Design Seepage Analysis and Control for Dams: a primer (1st ed.). Department of the Army us army corps of Engineers, Washington, D.C.