بررسی رفتار پوشش‌های بتنی کانال‌های آبیاری در بسترهای اصلاح شده موضعی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ارومیه، گروه مهندسی آب

2 دانشجوی کارشناسی ارشد سازه‌های آبی

3 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی

چکیده

در این تحقیق، تاثیر اصلاح خاک بستر کانال به کمک آهک، بر رفتار پوشش‌های بتنی و نیروهای وارد بر آن بر‌اساس داده‌های آزمایشگاهی به­صورت عددی بررسی گردید. اصلاح خاک بستر به دو صورت تعویض لایه‌ی بالایی از خاک مشکل­زا و همچنین اصلاح موضعی از خاک اطراف پوشش بتنی به ضخامت مشخص در نظر گرفته شد. مدل‌سازی‌های مورد نظر در یک مقطع ذوزنقه‌ای متقارن و با استفاده از نرم‌افزار Plaxis (مبتنی بر المان محدود) انجام شد. واسنجی مدل بر پایه داده‌های آزمایشگاهی حاصل از آزمایش تک محوری انجام شد و سپس نیروهای وارد بر پوشش بتنی کانال بر اساس کارکرد آن در سه حالت متفاوت، انتهای مرحله‌ی ساخت، کانال پر و نشت معکوس مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که با اصلاح خاک بستر میزان لنگر خمشی وارد بر پوشش بتنی در پنل‌های جانبی و کف کاهش یافت به‌طوری‌که این مقدار کاهش در کانال‌های با شیب جانبی ملایم، بسیار قابل‌ ملاحظه بود. در اصلاح افقی میزان کاهش لنگرها حدود 55 درصد و در اصلاح موضعی پیرامونی مقدار کاهش لنگر تا 20 درصد مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of concrete canal linings behavior of irrigation canals constructed on the positional modified bases

نویسندگان [English]

  • Hojjat Ahmadi 1
  • Samira mard ali 2
  • Samar Behrouzi Niya 3
1 Department of water engineering
2 MSc Student of Hydraulic Structures, Urmia University
3 PhD Student of Hydraulic Structures, Urmia University
چکیده [English]

In this research the effect of soil modification with lime, on the behavior of concrete linings and acting forces has been numerically studied based on experimental data. Soil improvement has been conducted based on two different methods as removing upper problematic soil as well as local modification of soil around concrete linings with a given thickness. Modeling has been done using Plaxis finite element based model. Experimental uniaxial test data conducted on the original and modified soil samples has been employed to calibration of numerical model. Furthermore, acting forces on the canal linings, under three different operation conditions of canals were investigated. The results revealed that by modification and improvement of mechanical properties of base soil, the acting shear moments on the bed as well as side wall linings reduce, wherever, for mild slopes of side wall is more significant. Based on achieved results, at the horizontal removal method 55% and at the local modification case 20% reduction on the acting bending moment have been realized.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bending Moment
  • Lime stabilization
  • Local modification
  • Plaxis Software

احمدی،ح.، احمدی، س. 1391. تاثیر درزبندی پوشش بتنی کانال­های آبیاری بر لنگر خمشی وارد بر آن. سومین سمینار ملی مسایل ژئوتکنیکی شبکه­های آبیاری و زهکشی، دانشگاه تهران، تهران.

احمدی،ح.، عبقری،ه.، رضاوردی­نژاد،و بشارت،س. 1391. تاثیر ابعاد کانال بر تغییرات لنگر خمشی وارد بر پوشش بتنی. مجله پژوهش آب ایران6. 83:10-76.

دریایی،م. 1388. بررسی تاثیر افزایش ماسه در مقاومت مخلوط خاک آهک در زیرسازی سازه‌های آبی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز.

رحیمی،ح.، عباسی،ن. 1381. تخریب پوشش کانال‌های آبیاری در خاک‌های ماسه‌ای (مطالعه‌ی موردی شبکه‌ی آبیاری ساوه). مجله علوم کشاورزی ایران. 33. 4: 671-682.

رحیمی،ح. 1383. مسایل کانال‌های آبیاری در ایران. مجموعه مقالات گوهران کویر.

شریفی،ا.، احمدی،ح و زینال‌زاده،ک. 1392. بررسی رفتار پوشش‌های بتنی کانال‌های آبیاری واقع بر بستر تثبیت شده با آهک. اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران، دانشگاه محقق اردبیلی.

ضیایی‌موید،ر.، هراتیان،م. 1389. تاثیر تثبیت با آهک و پلیمر و تسلیح با الیاف پلیمری بر رفتار تغییر حجمی خاک‌های رسی شور. نشریه زمین‌شناسی4. 1: 827-854.

گلابتون‌چی،ا.، طالبی،س. 1379. برخی علل ترک­خوردگی و روش‌های اجرایی علاج بخش آن‌ها. مجموعه مقالات فنی ساخت کانال‌های آبیاری، کمیته‌ی ملی آبیاری و زهکشی.

Ahmadi,H., Rahimi,H., Abdollahi,J. 2009. Optimizngnthe location of contraction- expansion joints in concrete canal lining. Journal of Irrigation and Drainage. 58.1: 116-125.

Alrefaei,N. 1976. Problem of Irrigation Network on Gypsum Soils in Euphrates catchments-Syria. Iranian Irrigation and Drainage Committee, No.16. Tehran, Iran.

Bell,F.G., 1996. Lime Stabilization of Clay Minerals. Engineering Geology, 42.4: 223-237.

Kumar,A., Walia,B,S., Bajaj,A. 2007. Influence of Fly Ash, Lime, And Polyester Fibers on Compaction and Sternght Properties of Expansive Soil. Journal of Material in Civil Engineering,. 19.3: 242-248.

Murty,V.R., Praveen,G.V. 2008. Use of chemically stabilized soil as cushion material below  light weight structures founded on expansive soils. Journal of Materials in Civil Engineering (ASCE). 20.5: 392-400 .

Nelson,J.D., Miller,D.J. 1992. Expansive Soiles. Prolems and Practice in Fondation and Pavement Engineering. Wiley, NewYork. 259.

Rahimi,H., Barootkoob,S.h. 2002. Concrete Canal Lining Cracking in Low to Medium Plastic Soils. Irrigation and Drainage. 51.2: 141-153.

Rao,M.R., Rao,A.S., Babu,R.D. 2008. Efficacy of cement-stabilized fly ash cushion in arresting heave of expansive soiks. Journal of Geotechnical and Geological Engineering, Springer. 26 .2: 189-197.

Sahoo,J.P., Pradhan,P.K. 2010. Effect of Lime Stabilized Soil Cushion on Strength Behaviour of Expansive Soil. Journal of Geotechnical and Geological Engineering. 28: 889-897.

USBR. 1967. Design of standard No.3. Canals and Related Structures.

Yilmaz,I., Civelekoglu,B. 2009. Gypsum: An additive for stabilization of swelling clay soils. Applied Clay Science. 44: 166-172.

Zhang,L., Solis,R. 2008. Fly- ash- stabilized gypsiferous soil as an embankment material. Science Press Beijing and Springer-Verlag GmbH Berlin Heidelberg. Geotechnical Engineering for Disaster Mitigation and Rehabilitation. 1: 809-814.