Modelling of deformations during construction of a large earth dam in the La Grande complex, Canada

• Autorzy: Szostak-Chrzanowski A. , Massiera M.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie deformacji w czasie budowy dużej zapory ziemnej w kompleksie La Grande, Kanada

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Deformation of an earth dam is a complex process in which one should consider the nonlinear behaviour of the construction material, interaction between the structure and the underlying soil and rock strata, influence of water load on the structure and on the foundation bedrock, and the effects of water saturation. The deformation process can be simulated using, for example, the finite element method with the hyperbolic model of the nonlinear behaviour of the material. Due to the uncertainty of the model parameters, careful monitoring of the dam and its surroundings are required in order to verify and enhance the model. The deformations and stresses that develop in embankment dams during the construction phase are presented and illustrated by analyzing the behaviour of one of the most important structures of the La Grande Hydroelectric Complex (phase I).

PL

Modelowanie deformacji ziemnych zapór wodnych jest skomplikowanym procesem. Modelowanie powinno uwzględnić nieliniowe zachowanie się materiału, z którego jest zbudowana zapora, współdziałanie między zaporą i podłożem (ziemnym lub skalistym), wpływ ciśnienia wody w zbiorniku na zaporę i na podłoże oraz skutek nawodnienia części zapory. Modelowanie deformacji może być symulowane przez stosowanie np. metody elementów skończonych z hiperbolicznym modelem nieliniowego zachowania się materiału. Pomiary odkształceń dużych zapór wodnych dostarczają informacji nie tylko o zachowaniu się zapory, lecz również mogą służyć do weryfikacji parametrów geotechnicznych materiału użytego do budowy zapory. Metoda modelowania deformacji oraz naprężeń powstałych w czasie budowy zapory ziemnej jest przedstawiona na przykładzie analizy jednej z najważniejszych zapór kompleksu La Grande Hydroelectric Complex (phase I) w Kanadzie.

Słowa kluczowe

EN

earth dam; geotechnical parameters; modelling; deformation; stress

PL

zapora; zapora ziemna; deformacja; parametry geotechniczne; naprężenie; modelowanie

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie
• Czasopismo: Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 7
• Strony: 109--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szostak-Chrzanowski A.

• Kanadyjskie Centrum Geodezji Inżynieryjnej, Uniwersytet w New Brunswick

autor

Massiera M.

• Wydział Inżynierii, Uniwersytet Moncton, Kanada

• Kanadyjskie Centrum Geodezji Inżynieryjnej, Uniwersytet w New Brunswick Wydział Inżynierii, Uniwersytet Moncton, Kanada

Bibliografia

• BONCOMPAIN B., MASSIÉRA M. 1991. Deformation de noyaux de remblais zonés durant la construction: influence du zonage et de la nature des materiaux, Vol. 2. Proceedings of the 44th Canadian Geotechnical Conference, September 29 - October 2. Canadian Geotechnical Society, Rexdale, Ont., 98. 1-98.8.
• DUFFY M., HILL C., WHITAKER C., CHRZANOWSKI A., LUTES J., BASTIN G. 2001. An automated and integrated monitoring program for Diamond Valley Lake in California. Proceedings (CDRom) of the 10th Int. Symp. on Deformation Measurements (Metropolitan Water District of S. California), Orange, CA, March 19-22. Available at: http://rincon.gps.cal-tech.edu/FIGlOsym/
• DUNCAN J.M., BYRNE P., WONG K.S., MABRY P. 1980. Strength, stress-strain and bulk modulus parameters for finite element analyses of stresses and movements in soil masses. Report no UCB/GT/80-01, Department of Civil Engineering, University of California, Berkeley, 77.
• DUNCAN J.M., CHANG C.Y. 1970. Nonlinear analysis of stress and strain in soils. Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, 96 (SM5): 1629-1653.
• DUNNICLIFF J. 1988. Geotechnical instrumentation for monitoring field performance. John Wiley & Sons Inc., 57.
• DUNNICLIFF J. 1989. Geotechnical monitoring programs for embankment dams. International Water Power and Dam Construction, 41(11): 12-16.
• GARNEAU R., PARÉ J.J., VERMA N.S., CRUICKSHANK D. 1982. Behavior of the LG-4 main dam during construction. Proceedings of the 35th Canadian Geotechnical Conference, Montreal, September 28-30. Canadian Geotechnical Society, Rexdale, Ont., 258-278.
• JANBU N. 1963. Soil compressibility as determined by oedometer and triaxial tests. Proceedings European Conference of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Wiesba-den, Germany, 1: 19-25.
• KONDNER R.L. 1963. Hyperbolic stress-strain response: cohesive soils. Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, 89 (SM1): 115-143.
• KONDNER R.L., ZELASKO J.S. 1963. A hyperbolic stress-strain formulation of sand. Proceedings of the 2nd Pan American CSMFE, Brazil, 1: 289-324.
• MASSIÉRA M., BONCOMPAIN B., FAKHRI Y., LESSARD G. 1989. Comportement contraintes-déformations du barrage principal de LG-4. Proceedings of the 42nd Canadian Geotechnical Conference, Winnipeg, October 23-25. Canadian Geotechnical Society, Rexdale: 196-207.
• MASSIÉRA M., BONCOMPAIN B., MERHEB-HARB J. 1999. Interprétation des mesures inclinometriques durant la construction des remblais zonés des ouvrages de retenue du Complexe La Grande, phase 1. Canadian Geotechnical Journal, 36 (3): 533-543.
• Norwegian Geotechnical Institute. 1987. Analysis of displacements and stresses in Storvatn dam. Rapport 68611-84, Oslo, Norvege, 152.
• PARÉ J.J., BONCOMPAIN B., KONRAD J.M., VERMA N. S. 1982. Embankment compaction and quality control at James Bay hydroelectric development. Transportation Research Record 897: 8-15.
• PARÉ J.J., VERMA N.S., KEIRA H.M.S., McCONNELL A. D. 1984. Stress-deformation prediction for the LG-4 main dam. Canadian Geotechnical Journal, 21(2): 213-222.
• Société d'énergie de la Baie James. 1987. The La Grande Riviere Hydroelectric Complex, Phase One Development, Montreal, Québec, 467.
• SZOSTAK-CHRZANOWSKI A., CHRZANOWSKI A. and MASSIERA M. 2003. Use of Geodetic Monitoring Measurements in Solving Geomechanical Problems in Structural and Mining Engineering. Proceedings, FIG 11-th International Symposium on Deformation Measurements, Santorini Island, Greece (in print).
• SZOSTAK-CHRZANOWSKI A., MASSIERA M., CHRZANOWSKI A., LE HOAN F. 2002. Verification of design parameters of large earthen dams during the filling process. Proceedings, 2nd Canadian Specialty Conference on Computer Applications in Geotechnique, April 28-30, Winnipeg, MB: 54-59.
• VERMA N.S., PARÉ J.J., BONCOMPAIN B., GARNEAU R., RATTUE A. 1985. Behaviour of the LG-4 main dam. Proceedings of the 11th ICSMFE, San Francisco, August 12-16. A.A. Balkema, Rotterdam, 4: 2049-2054.