مطالعة آزمایشگاهی تأثیر سپری‏ های قائم و مایل در کنترل نشت و پدیدة جوشش در پی سازه‏ های آبی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد ژئوتکنیک دانشگاه یاسوج

2 استادیار گروه خاک‌شناسی دانشگاه یاسوج

3 استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه یاسوج

چکیده

در زمینة نشت از پی سازه‏های آبی تا کنون تحقیقات فراوانی، به‌ویژه در قالب مدل‌های عددی، انجام شده است که برای ارزیابی صحت آن‌ها به داده‌های صحرایی و آزمایشگاهی نیاز است. در این تحقیق، برای بررسی اثر عوامل مؤثر بر پدیدة جوشش از پی سازه‏های هیدرولیکی مستقر بر پی‏های آبرفتی، یک مدل آزمایشگاهی به طول 2/2 و ارتفاع 8/0 و عرض 4/0 متر، با استفاده از اسکلت فولادی و جداره‌های پلکسی‏گلاس ساخته و آماده شد. پردة آب‌بند نیز، به منزلة متغیر عمقی، از ورقة‌ پلکسی‌گلاس ساخته شد. در این تحقیق تأثیر موقعیت، عمق دیوارة سپری بر مقدار دبی نشت، و گرادیان خروجی در قالب نمودارهای بی‌بعد آمده است. این تحقیق نشان داد در صورت استفاده از پردة آب‏بند قائم در نسبت عمق پردة آب‏بند ( ) به ضخامت پی ( ) برابر  و پردة آب‏بند مایل در نسبت  با بیشترین نسبت تراز آب بالادست  پدیدة جوشش رخ نمی‏دهد و مقدار دبی نشت و گرادیان هیدرولیکی در محدودة مجاز و مناسبی قرار دارند.



 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Laboratory Study of Vertical and Inclined Sheet Pile Effects on Seepage Control and Sand Boiling Phenomenon through Alluvial Foundation of Hydraulic Structures

نویسندگان [English]

  • Mehdi Yousefi 1
  • Mohammad Sedghi Asl 2
  • Mansoor Parvizi 3
1 M.A. student in Geotechnics, Yasuj University, Yasuj
2 Assistant Professor of Soil Science, Agricultural College, Yasouj University; Yasouj
3 Assistant Professor of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Yasouj University; Yasouj
چکیده [English]

So far, for an analysis of seepage under hydraulic structures much research has been
conducted in the form of numerical models. However, few field and laboratory works
have been performed to study the boiling phenomena for evaluating numerical models.
Throughout the present work, a laboratory model was built to simulate seepage and its
controlling measures under sheet piles. The model consisted of a 2.2 m long, 0.8 m deep
and 0.4 m wide flume, in which vertical sheet piles were provided by Perspex sheets. The
flume was made up of a steel frame, Perspex as well as thick glass sheets. The effect of
position and depth of the sheet pile on the seepage flow, exit gradient and uplift pressure
have been demonstrated in the form of dimensionless curves. The results indicate that the
ratios d/D=0.44 and d/D=0.34 with a maximum upstream water level of h/hm=1.0 form
the best possible depths, for both vertical and inclined sheet piles in the depth of the
foundation sheet pile. In other words, inclined sheet piles are much more effective in
reducing and controlling seepage, uplift pressure and hydraulic gradient than the vertical
ones.

کلیدواژه‌ها [English]

  • alluvial foundation
  • Boiling
  • Hydraulic Structures
  • Sheet pile
  • Seepage

مراجع

Benmebarek, N., Bensmaine, A., and Benmebarek, S. (2013). Critical Hydraulic Head Loss Inducing Sandy Cofferdam Failure by Numerical Approach. Akademik Patforth, 32: 437–445.
Bligh, W. G. (1912). The Practical Design of Irrigation Works, Constable, London, United Kingdom.
Bouchelghoum, F. and Benmebarak, N. (2011). Critical Hydraulic Head Loss Assessment for a circular sheet pile wall under axisymmetric seepage conditions. Studia Geotechnica et Mechanica, Vol. XXXIII, No. 4.
Ghobadiyan, Rasoul, Khodaei, Karim. (2009). Cutoff wall and drainage impacts on the pressure gradient force Numerical Solution of water flow in soil water structures with finite volume method. Journal of Soil and Water (Agricultural Sciences and Technology), 23(4): 148-160. (In Farsi)
Javan, S. and Farjood, M. M. R. (1993). Evaluation of Foundation Seepage at Doroodzan Earth Dam. Proceeding of the international conference on environmental management, Geo-Water and Engineering Aspects. Feb. 8-11, Wollongong, august, A. A Balkema.
Lane, E. W. (1934). Security From Under-Seepage Masonry Dams on Earth Foundations, Trans ASCE 60(4):929–966.Leliavsky, S. (1965). Design Text Book in Civil Engineering: Design of Dams For percolation and Erosion. Chapman and Hall press.
McNamee, J. (1949). Seepage into a Sheeted Excavation. Geotechnique, the Institution of Civil Engineers, London; 4(1): 229–41.
Pour Eskandar, S., Farsadi Zadeh, D., and Hussein Zadeh Dalir, A. (2012). Experimental and numerical study of the effects of epithelium basement membrane seal the leak in the dam. 11th Iranian Hydraulic Conference. (In Farsi)
Rahimi, H. (2009). Embankments Dams, Tehran University Press,Tehran, Iran. (In Farsi)Richards, k. and Reddy, K. (2007). Critical appraisal of piping phenomena in earth dams. Bull Eng Geol Environ. 66, 381–402.
Safi, M., Hamidyan, M., Ghavasieh, A., and Beheshti, S. (2011). Guidelines for Safety Assessment and Emergency Action Plan for Dams and Appurtenant Structures. Ministry of Energy and Water Affairs ABFA. Journal of No. 370–A.Sedghi-Asl, M., Rahimi, H., and Khaleghi, H. (2010a). Controlled laboratory study of liquid foundation alluvium. Amirkabir Journal, 42(1): 22-11. (In Farsi)
Sedghi-Asl, M., Rahimi, H., and Khaleghi, H. (2010b). Experimental Analysis of Seepage Flow under Coastal Dikes, Experimental Techniques,34(4): 49–54.
Sedghi-Asl, M., Rahimi, H., and Khaleghi, H. (2012). Laboratory Investigation of the Seepage Control Measures under Coastal Dikes. Experimental Techniques 36(1): 61-71.
Shaikh Rezazadeh Nikoo, N., Khalaili Shayan, H., ‏and Amiri, E. (2012). Experimental and numerical study of the optimal size and location of the shield wall, drainage blanket and drifted to reduce the rate of seepage and exit gradient followed by diversion dams. 11th Iranian Hydraulic Conference. (In Farsi)
Terzaghi, K. (1943). Theoretical Soil Mechanics. John Wiley and Sons, New York.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار