In this
study, the settlement behavior of Aksifat concrete faced rock-filled dam was
analyzed, during both period of construction and its water retention. In order to determine
total displacement and stress distribution, two-dimensional strain analyses were
performed using PLAXIS program based on the finite elements method. The
material parameters of the dam were obtained from geotechnical reports,
literature studies and the well logging data carried out within the scope of
the project. The linear elastic material model was preferred for the bedrock in
dam modelling, while the Mohr-Coulomb (MC) model was used for the rock fill,
rock foundation and filter sand-gravel. Considering the seismotectonic features
of the dam site, the Mw 5.7 Upland California earthquake with a
maximum acceleration value of 0.24 g was utilized in the dynamic analysis. In the
static analysis, the maximum settlement value was observed in the middle of the
dam body fill and in the crest. The maximum value of settlement was computed at
the top of the dam body. According to slope stability analysis; the static
slope safety factor is greater than 2.0 which indicates that the slope
stability is in balance. In the dynamic case, the value of the safety factor is
reduced to the value of 1.3. This result indicates that the slope is in
equilibrium whereas the slope stability tends to decline if the earthquake acceleration value
increases. In terms of 2D deformations and the state of slope stability under
seismic forces; the Mw 5.7 earthquake with a maximum acceleration
value of 2.4 g will not produce any risk based on the finite element model of the
dam used in this study.
finite elements method slope stability Aksıfat dam static and dynamic analysis slope stability
Bu çalışmada ön yüzü beton kaplı kaya dolgu baraj
olan Aksıfat Barajının inşa aşamasında ve su tutma aşamalarındaki oturma
davranışı incelenmiştir. Toplam yer değiştirme ve gerilme dağılımları
belirlenmesi amacıyla sonlu elemanlara dayalı PLAXIS programı kullanılarak iki
boyutlu düzlemsel şekil değiştirme analizleri yapılmıştır. Barajı oluşturan
malzemelere ait parametreler, proje kapsamında yapılan araştırma kuyu kesit
verilerinde, geoteknik raporlardan ve literatür çalışmalarından elde
edilmiştir. Baraj modelinde ana kaya için lineer elastik malzeme modeli; kaya
dolgu, kaya temel ve filtre kum-çakıl için Mohr-Coulomb (MC) modelleri tercih
edilmiştir. Baraj ile birlikte temel zemininde davranışının modellenmesi için
zemin formasyonları da sonlu elemanlar modeline dahil edilmiştir. Statik çözüm
için barajın kendi ağırlığı altında oluşan yer değiştirme ve gerilme analizleri
yapılmıştır. Barajın yer aldığı bölgenin sismotektoniği
dikkate alınarak, 0.24 g maksimum ivme değerine sahip Mw
5.7 Upland Kaliforniya depremi dinamik analizlerde kullanılmıştır. Statik durum
analizinde maksimum oturma değeri baraj gövde dolgusunun ortalarında ve krette
oluştuğu gözlemlenmiştir. Baraj gövdesi içerisinde hesaplanan maksimum oturma,
baraj gövde ortasının en üst noktasında elde edilmiştir. Şev stabilite
analizlerine göre; statik durumda elde edilen şev güvenlik katsayısı 2.0 dan
büyüktür ve bu durum şevin dengede olduğunu göstermektedir. Dinamik durumda ise
elde edilen güvenlik katsayıları değerleri düşerek 1.3 civarında elde edilmiştir.
Bu durum şevin dengede olduğunu ancak deprem ivme değerinde artış olması
durumunda şev dengesinin bozulma eğiliminde olduğunu göstermektedir. Sismik
kuvvetler altında iki boyutta yer değiştirmeler ve şev stabilitesi
değerlendirildiğinde inceleme bölgesinde 0.24 g ivmeli Mw 5.7
büyüklüğünde bir depremin oluşması halinde incelenen barajın sonlu eleman modelinde risk oluşturacak boyutta
deformasyonlar meydana gelmesi öngörülmemektedir.
Subjects | Engineering |
---|---|
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Publication Date | April 21, 2017 |
Submission Date | March 15, 2017 |
Acceptance Date | April 18, 2017 |
Published in Issue | Year 2017 |