مطالعات زمين شناسي مهندسي و ژئوتكنيكي در طرح هاي تونلسازي

از آنجايي كه براي طراح و سازند تونل سنگ يا خاكي تونل در ميان آن ساخته مي شود حكم مصالح ساختماني را دارد مطالعات زمين شناسي مهندسي و ژئوتكنيكي نقش تعيين كننده اي را در طراحي و ساخت سازه تونل دارا م يباشد بطوريكه درصورت انجام مطالعات كافي و بكارگيري نتايج بدست آمده در طراحي تونل سازي حتي در شرايط سخت زمين شناسي مي تواند با موفقيت به انجام برسد در حاليكه مسائل پيش بيني نشده م يتواند به تاخيرهاي پرهزينه و تجديد طراحي منجر گردد اولين گام درانجاممطالعات تعيين هدفها و تهيه شرح خدمات آن مي باشد كه با توجه به ويژگيهاي مهندسي زمين و مشخصات طرح صورت ميگيرد شرح خدمات مزبور دربردارنده دو بخش اصلي مطالعات ميداني و خدمات مهندسي مي گردد كه بطور كامل در متن مقاله به شرح آنها پرداخته شدها است.

كلمات كليدي:

زمين شناسي مهندسي، ژئوتكنيك، تونلسازي، مطالعات ميداني

نويسنده:

معرفي سيستم ترابري ريلي تونل انتقال آب سبزكوه به چغاخور

با توجه به رشد جمعيت و كاهش آبدهي منابع در شهرستان بروجن اجراي پروژه آبرساني از رودخانه سبزكوه دراين منطقه ضروري به نظر مي رسد براي اين منظور طرح افزايش ارتفاع سد چغاخور به ميزان 5 متر براي افزايش حجم مخزن فعلي اين سد و همچنين طرح سبزكوه شامل بندانحرافي كانال و تونل انتقال آب به منظور انتقال آب رودخانه سبزكوه به مخزن اين سد مورد توجه قرارگرفته است بخشي ازاين پروژه شامل تونل انتقال آب بطول بيش از 10 كيلومتر بوده كه بصورت مكانيزه حفاري خواهد شد نوع دستگاه با توجه به شواهد اوليه زمين شناسي ماشين حفار سپر تلسكوپي انتخاب شده است با توجه به زمان يك سيكل حفاري سدتگاه سيستم حمل و نقل مي بايست ظرف مدت 60 دقيقه امكان تخليه مصالح حاصل از حفاري 2/6 متر تونل، انتقال 12 قطعه سگمنت و 3/8 متر مكعب شن نخودي را به محل سپر انتهايي فراهم نمايد.

كلمات كليدي:

سيستم ترابري ريلي، تونل انتقال آب، كمبود فضا

نويسند‌گان:

مطالعه رفتار پيچ سنگهاي تمام تزريقي در حالت برجا و تحت بارگذاري ديناميكي

برتري همه جانبه پيچ سنگها در تامين پايداري سنگ در معادن زيرزميني دركبهتر از رفتار اين سيستم نگهداري را الزامي مي كند هرچند اين مساله پذيرفته شده كه پيچ سنگها ي تمام تزريقي پايداري بهتري را در محيط هايي با سقف ضعيف فراهم مي كنند اما اطلاعات كافي در مورد رفتار اين سيستم نگهداري و به ويژه تحت بارگذاري ديناميكي وجود ندارد از اين رو مطالعه عددي براي بررسي رفتار پيچ سنگهاي تمام تزريقي در شرايط بارگذاري استاتيكي و ديناميكي با استفاده ازنرم افزار FLAC3D انجام شد در حالت برجا بارگذاري استاتيكي نقش تنش محصور كننده توده سنگ درونگير بررفتار پيچ سنگ بررسي شد درحالت بارگذاري ديناميكي رفتار پيچ سنگهاي تمام تزريقي بدون صفحه تحمل بار و با صفحه تحمل بار با يكديگر مقايسه شد.

كلمات كليدي:

پيچ سنگ تمام تزريقي، مدلسازي عددي، توزيع تنش محوري، بارگذاري ديناميكي

نويسند‌گان:

مطالعه آزمايشگاهي قابليت تزريق پذيري آبرفت C تهران به منظور تونلسازي

يكي از روشهاي پايدارسازي زمين بهمنظور حفر فضاهاي زيرزميني استفاده از تزريق براي به حداقل رساندن نفوذپذيري و افزايش مقاومت خاك در حين عمليات ساخت مي باشد با توجه به گسترش روزافزون ساخت و ساز مترو و فضاهاي زيرزميني در كشور و لزوم امكان عبور از سازندهاي سست مطالعه قابليت تزريق پذيري خاكهاي آبرفتي كه تشكيل دهنده بخش عمده بستر مناطق شهري مي باشد ضروري به نظر مي رسد در تحقيق حاضر يك مطالعه آزمايشگاهي روي چند خاك منطبق بر دانه بندي آبرفت C تهران كه شامل ساخت نمونه هاي خاك استوانه اي با چند درصد تراكم و انجام عمليات تزريق با دوغاب هاي با نسبت آب به سيمان مختلف و تحت فشارهاي متفاوت مي باشد انجام شده است.

كلمات كليدي:

آبرفت C تهران، قابليت تزريق پذيري، دوغاب سيماني، فشار تزريق، محتواي ريزدانه خاك

نويسند‌گان:

مطالعه زون خرابي پيرامون فضاهاي زيرزميني در سنگهاي شكننده براساس مكانيك خرابي

با عميق تر و وسيع تر شدن سازه هاي سنگي شرايط بارگذاري حاكم بر آنها معمولا موجب ايجاد و گسترش ناحيه تخريب پيرامون سازه هاي سنگي مي شود عموما سنگهاي دربرگيرنده سازه هاي سنگي به دليل اعمال تنش هاي القايي زياد يا ناهمسانگردي بالاي تنشهاي برجا داراي رفتار مكانيكي غيرالاستيك غيرخطي و تغيير شكلهاي بازگشت ناپذير مي باشند فرايند خرابي با ايجاد رشد و انتشار ريزتركها در سنگ آغاز مي شود و سپس چنانچه طول اين ريزتركها به حد بحراني برسد ريزتركها به هم پيوسته و تركهايموضعي ايجاد مي شود به دليل فرايند خرابي رفتار ماكروسكوپي سنگ با زوال صلبيت اتساع، كاهش ظرفيت باربري نرم شوندگي، ناهمسانگردي مي باشد شناخت رفتار غيرالاستيك سنگ تخريب شده و دربرگيرنده سازه هاي سنگي به ويژه پس از مقاومت حداكثر براي تحليل پايداري سازه هاي سنگي لازم است در اين مقاله ابتدا مفاهمي پايه مكانيك خرابي پيوسته ارائه شده است سپس يك تعريف دقيقتر و شفافتر از تابع تسليم خرابي پيشنهاد شده است.

كلمات كليدي:

خرابي سنگ، مدل رفتاري، مكانيك خرابي، تابع تسليم خرابي، نرم شوندگي، فضاهاي زيرزميني

نويسند‌گان:

تحليل پايداري زمين لغزش مخزن سد لتيان و تعيين عوامل محرك آن

زمين لغزش مخزن سد لتيان در اسفند ماه 1384 در فاصله 500 متري محور سد و در دامنه هاي جنوبي مخزن رخ داده است . در اثر اين لغزش، علاوه بر خسارت وارده به جاده لتيان - كلان و آسيب ديدن ساختمانهاي روي دامنه لغزشي، مقداري از مصالح وارد مخزن سد شده است . با توجه به نزديكي موقعيت زمين لغزش به محور سد و حجم قابل توجه توده لغزشي، شناخت ماهيت و رفتار زمين لغزش و تأثير عوامل محرك در كاهش خطرات احتمالي بر روي تأسيسات جانبي سد و وقوع سيل در پاييندست آن ضروري است . از اين رو با توجه به بررسي هاي صحرايي و داده هاي حاصل از گمانه هاي حفاري شده در محل لغزش، مدل دو بعدي زمين لغزش به كمك نرم افزار Slide تشكيل و نوع زمين لغزش مورد تحليل قرار گرفته است . نتايج حاصل از اين تحليل نشان مي دهد زمين لغزش مخزن سد لتيان از نوع لغزش مركب بوده و داراي دو نوع حركت انتقالي و چرخشي در طول سطح لغزش مي باشد . اين نوع لغزش و حركت ناشي از آن با خصوصيات مصالح دامنه نيز منطبق است . همچنين عامل محرك لغزش، افزايش سطح آب زيرزميني در اثر با لا بودن تراز مخزن سد و افزايش مقدار بارندگي در زمان لغزش شناخته شده است.

كلمات كليدي:

تحليل پايداري، زمين لغزش، سد لتيان

نويسند‌گان:

تحليل پايداري ديواره نهايي معدن شماره يك سنگ آهن گل گهر سيرجان

مجتمع معدني سنگ آهن گل گهر در جنوب غرب سيرجان قرار گرفته است . ذخاير سنگ آهن گل گهر از 6 توده معدني با ذخيره اي بالغ بر يك ميليارد و يكصد ميليون تن تشكيل شده، كه ذخيرة شماره يك آن به علت نزديك بودن به سطح زمين، پيش از ساير ذخاير مورد اكتشاف تفضيلي قرار گرفته و بهره برداري از آن به روش استخراج روباز آغاز شده است . در طراحي هاي اوليه، شيب سرتاسري ديواره هاي معدن در خاك 35 درجه و در سنگ 45 درجه در نظر گرفته شده است . در اين مقاله پايداري شيب ديوارة سرتاسري معدن شمارة يك گل گهر مجدداً ارزيابي شده است . به منظور تعيين پارامترهاي ژئومكانيكي توده سنگ، عمليات برداشت درزه، نمونه گيري و آزمايش بر روي نمونه ها انجام و پس از تعيين پارامترهاي ژئومكانيكي توده سنگ، پايداري ديواره هاي معدن با استفاده از نرم افزار FLAC ارزيابي شد . نتايج نشان داد كه اولاً زواياي در نظر گرفته شده در بعضي از ديواره ها قابل اجرا نبوده و بعضاً در ديوارة خاكي بايد تا 22 درجه كاهش داده شود؛ ثانياً با اعمال تمهيداتي نظير زهكشي در معدن، مي توان زاويه شيب سرتاسري را در بعضي از ديواره ها، از 22 درجه به 32 درجه افزايش داد كه باعث كاهش باطله برداري به ميزان 50 ميليون تن مي شود.

كلمات كليدي:

معدن روباز، پايداري شيب، زهكشي معادن، معدن گل‌گهر، نرم افزار FLAC

نويسند‌گان:

تحليل پايداري ديواره نهايي شرقي معدن چادرملو با استفاده از روش‌هاي تجربي، تحليلي و عددي

امروزه مبحث پايداري شيب يكي از پارامترهاي تعيين كننده در اقتصاد و ايمني معادن روباز است . اختصاص يك شيب براي كل ديواره هاي معدن با توجه به اينكه ديواره ها معمولاً از مصالح مختلف و با ساختارهاي متفاوتي تشكيل شده اند، صحيح نمي باشد . طراحي شيب پس از تعيين پارامترهاي ژئوتكنيكي ليتولوژي هاي مختلف و مشخص شدن محدوده هاي ژئوتكنيكي پيت تعيين گردد . در اين مقاله با استفاده از روش MRMR و نرم افزارهاي SlopeW 2004 و Flac 4.0 شيب بهينه براي ديواره نهايي شرقي معدن ( محدوده 1 ژئوتكنيكي ) بدست آمده است . بدين منظور با تهيه نقشه زمين شناسي و تكتونيك، حفر 5 حلقه گمانه ژئوتكنيكي و تهيه لاگ آن، آزمايش هاي مكانيكي سنگ، برداشت هاي سطحي و ... پيت معدن چادرملو به پنج محدوده ژئوتكنيكي تقسيم گرديد . ديواره نهايي شرقي معدن به صورت يك روباره ضخيم آبرفتي با عمق 30 متر بر روي كنگلومرا قرار گرفته است . بررسي ها و مطالعات صورت پذيرفته، نتايج حاصله از حفر 2 حلقه گمانه ژئوتكنيكي در اين محدوده و نتايج مدلسازي نشان داد كه در محدوده 1 شمالي شيب نهايي از 37 به 40 افزايش و در محدوده 1 جنوبي شيب نهايي از 48 به 40 درجه تقليل خواهد يافت .

كلمات كليدي:

شيب نهايي، معدن چادرملو، محدوده ژئوتكنيكي، لاگ ژئوتكنيكي گمانه‌ها

نويسند‌گان:

تحليل پايداري سه بعدي و طراحي نگهداري تونل هاي آب بر و چاههاي دريچه نيروگاه سد گتوند عليا

سد گتوند عليا از نوع سنگريزه اي با هسته رسي است كه بر روي رودخانه كارون ساخته خواهد شد . سيستم آبگير نيروگاه شامل تونلهاي آب بر بالائي و پاييني، چاه تحت فشار و تانكرهاي ضربه گير مي باشد و نگهداري آنها كه جزو تاسيسات دائمي سدها بشمار مي روند از اهميت خاصي بر خوردار مي باشد . هدف از اين تحقيق تحليل پايداري چاههاي دريچه، تونلهاي آب بر و تقاطع ايجاد شده ما بين چاه و تونل در زمان حفر اين سازه ها مي باشد . به همين منظور توده سنگهاي ساحل چپ ساختگاه سد با استفاده از روشهاي معروف طبقه بندي مهندسي سنگ RMR و Q مورد ارزيابي قرار گرفته و تخمين نگهداري صورت گرفته است . سپس با استفاده از نرم افزاز FLAC3D مدل مورد نظر با اعمال شرايط مرزي و اطلاعات ژئوتكنيكي ساخته شد . سپس كليه محاسبات در سه مرحله قبل از حفر، بعد از حفر و بعد از اعمال سيستم نگهداري انجام شد و در نهايت سيستم نگهداري بهينه براي تونلها و چاهها پيشنهاد شد .

كلمات كليدي:

FLAC3D ، تحليل پايداري ، تونل هاي آب بر،چاههاي دريچه، تقاطع، مدلسازي سه بعدي ، نيروگاه آبي گتوند عليا

نويسند‌گان:

تحليل پايداري قطعه دوم تونل انتقال آب نوسود بر اساس روش تجربي اتريشي و روش اجزاي محدود(FEM)

تونل انتقال آب دشت ذهاب بخشي از طرح تامين آب دشتهاي گرمسيري غرب كشور است . كه دراستان كرمانشاه از رودخانه سيروان ( يك كيلومتر پايين تر از روستاي هيروي ) تا دشت ازگله امتداد دارد . در هنگام حفاري تونل، حضور زونهاي برشي و ناپايدار باعث بروز خساراتي بويژه تاخير در سرعت حفاري دستگاه TBM شده است . به اين منظور انجام مطالعاتي براي تحليل پايداري توده سنگهاي مسير تونل الزامي به نظر مي رسد در اين تحقيق تحليل پايداري به كمك روشهاي تجربي ( اتريشي ) و عددي ( اجزاي محدود ) انجام يافته است . خصوصيات فيزيكي و مكانيكي توده سنگهاي مسير و نتايج حاصل از تحليل تجربي و اجزاي محدود در شرايط بحراني نشان داده است كه توده سنگهاي مسير تونل نوسود براساس درجه پايداري به چهار زون Ep1,Ep2,Kg,Ki قابل تقسيم هستند به طوري كه در زونهاي Ki و Ep1 توده سنگهاي تونل داراي پايداري نسبي مي باشند و در زون Ep2 احتمال ريزش جدي بنظر مي رسد . در زون Kg با توجه به ميزان جابجايي زياد احتمال حضور يك زون لهيده مي رود.

كلمات كليدي:

تونلسازي ، ناپايداري ، تحليل ،نوسود، اجزاي محدود، اتريشي

نويسند‌گان: