آنالیز ضریب اطمینان پایداری سدهای خاکی نسبت به زمان

طراحی نادرست سدهای خاکی و سنگریزه ای با ضرایب اطمینان نامناسب به هر دلیل ممکن، در مواقع سیلابی موجب می­شود که در این گونه سدها آبشستگی­ درونی، مستغرق­ شدن شیروانی پایین­ دست و در مواقعی تخریب آن­ها را به­ دنبال داشته باشد. تخریب سد­های خاکی و سنگریزه­ ای از یک سو و حجم زیاد جریان سیلاب از سوی­ دیگر می تواند بستر­های سیل گیر و در سطح گسترده ­تر سطح حوضه ­های آبریز مربوطه را تخریب نموده، موجب کنده شدن درختان و پوشش ­گیاهی می­ شوند و در زمان فروکش سیلاب موجب پوشیده­ شدن سطح حوضه ها از مواد رسوبی به ضخامت زیاد می­شوند. لذا طراحی صحیح و حصول ضرایب اطمینان مناسب و مطمئن موجب جلوگیری از این­ گونه خسارت ­ها و خسارت­ های مشابه است. به­ منظور بررسی پایداری سد­های خاکی، مجموعه ­ای از مطالعات و آزمایش ­های ژئوتکنیکی شامل آزمایش­ های صحرایی و آزمایشگاهی بر روی خاک منطقه سد دریاچه چیتگر انجام گرفت. سپس با استفاده از نرم افزار المان محدود PLAXIS، چهار مدل عددی با در نظر گرفتن جنس لایه­ های مختلف فونداسیون و بدنه سد، برای سد خاکی همگن و غیر­همگن بر روی بستر درشت دانه و ریزدانه شبیه سازی و نتایج مورد بررسی قرار گرفت. با تجزیه و تحلیل نتایج مدل مشخص گردید که در سد­های خاکی همگن و غیر­همگن برای جلوگیری از تخریب سد از زیر فونداسیون، سد باید به­صورت مرحله­ای و با در نظر گرفتن فواصل زمانی مناسب تحکیم یابد تا فشار آب حفره­ای اضافی بستر تعدیل گردد و در غیر این صورت، فشار آب حفره ­ای زیادی باعث تخریب سد از زیر فونداسیون خواهد شد. سد­های خاکی غیر­همگن که هسته رسی دارند اگر به­ صورت همزمان با اجرای سد آبگیری شوند، فشار آب حفره­ ای زیادی در هسته سد ایجاد می شود که این مورد باعث کاهش ضریب اطمینان خواهد شد. بنابراین توصیه می­گردد که سدهای خاکی غیر­همگن در زمان ساخت به­ طور هم­زمان آبگیری نشوند که نتیجه آن افزایش ضریب اطمینان سد خواهد بود. در حالت فونداسیون ضعیف، ضریب اطمینان حاصله در روش ساخت مرحله­ ای در خصوص سد همگن معادل ۱/۴۵ و در خصوص سد غیرهمگن معادل۱/۱۴حاصل گردیده است، بنابراین در حالت فونداسیون ضعیف، عملکرد سد­های همگن بهتر از سدهای غیرهمگن می­ باشد.