تحليل پايداري و طراحي سيستم نگهداري تقاطع تونل هاي آببر با مخازن ضربه گير سد گتوند عليا

چكيده
مقاله حاضر پيرامون تحليل پايداري و طراحي سيستم نگهداري تون ل هاي انتقال آب و مخزن ضربه گير سد گتوند عليا اس ت .تحليل پايداري فضاهاي زيرزميني يكي از مهمترين موضوعات در علم مكانيك سنگ م ي باشد. چهار روش مختلف براي تحليلپايداري فضاهاي زيرزميني وجود دارد كه عبارتند ا ز : روش فرم بسته، روش عددي، روش تجربي و مد ل هاي فيزيكي . امروزهروشهاي ع ددي و تجربي به طور گسترده اي در جهان مورد استفاده قرار ميگيرند. در اين مقاله تحليل پايداري با روش تفاضلكه به ترتيب جزو رو ش هاي عددي و تجربي م ي باشند، انجام شده اس ت . براي تحليل عددي RMR و Q محدود و طبقه بنديمورد است فاده قرار گرفته اس ت . اين نرم افزار توانايي تعيين تن ش ها و جابجايي ها را FLAC3D پايداري فضاي زيرزميني نر م افزاردر اطراف فضاي زيرزميني دار د . نتايج به دست آمده از تحلي ل ها نشان مي دهد كه فضاي زيرزميني ناپايدار اس ت . لذا به منظورپايدارسازي، نصب سيستم نگهداري ضروري اس ت . بعد از نصب سيستم نگهداري مي ز ان ماكزيمم جابجايي كمتر از مقدار جابجاييبحراني ساكورايي مي شود، بنابراين فضاي زيرزميني پايدار خواهد ش د . سيستم نگهداري پيشنهادي شامل 1) نصب پي چ سنگ1/5 متر به همراه شاتكريت به ضخامت 150 ميلي متر در مخز ن ×1/ تزريقي به طورسيستماتيك به طول 7 متر و فاصل ه داري 52 متر به همراه شاتكريت به ضخامت 70 × ضربهگير و نصب پي چ سنگ تزريقي به طور سيستماتيك به طول 5 متر و فاصل ه داري 2ميليمتر در تونل انتقال آب و باكس مي باشد.

كلمات كليدي :

تحليل پايداري .  تونل هاي آببر . مخازن ضربه گير . FLAC3D . سيستم نگهداري . سد گتوند عليا . روش

نشریه علمی پژوهشی مهندسی معدن (1392)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

تحليل پايداري كيلومتر 180+0 گالري دسترسي سد مخزني كنجانچم با استفاده از روشهاي تجربي و عددي

خلاصه
از جمله اقدامات مرتبط با احداث سدها حفاري و احداث گالريهاي دسترسي در پايينترين تراز پي سد ميباشد. هدف از ايجاد اين فضاها،دسترسي به سنگ بستر پي سد جهت اهدافي همچون بازرسي، تزريق و ... پس از اتمام عمليات ساخت سد ميباشد. حفاري اين فضاها موجب بههم خوردن تعادل تنشهاي طبيعي موجود در محل و در نتيجه بروز احتمال لغزشها و ناپايداريهايي در ديوارهها و كف گالري ميگردد. روش-هاي مختلفي (روشهاي تجربي، احتمالاتي، سينماتيكي، سينتيكي، عددي و ...) جهت بررسي احتمال رخ دادن اينگونه ناپايداريها وجود دارد.استفاده توام از اين روشها موجب افزايش دقت و صحت خروجيهاي حاصله از آنها و تصميم گيري صحيحتر در انتخاب نوع سيستم نگهداريلازم ميشود. گالري دسترسي سد مخزني كنجانچم 330 متر طول دارد كه در سازند آغاجاري و بستري از لايههاي متناوب گلسنگي، ماسهسنگيوضعيت پايداري (Phase و مارني حفاري ميشود. در اين مقاله با استفاده از روشهايتجربي، عددي و نرمافزار توسعه يافته در اين زمينه ( 20 گالري مذكور مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج حاصله نشان ميدهد كه در اثر حفاري اين مقطع از گالري،ناپايداري به + كيلومتراژ 180ميزان 20 سانتيمتر در ديواره شرقي آن رخ خواهد داد كه با اعمال يك لايه شاتكريت به ضخامت 10 سانتيمتر و همچنين نصب راك بولتهاي × 4 متري در غالب شبكه 2پايداري مورد نظر بدست ميآيد.

كلمات كليدي:

سد مخزني كنجانچم . تحليل پايداري . طراحي سيستم نگهداري . نرم افزار Phase2 

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تخمين پارامترهاي مقاومت برشي واحدهاي رسي ضعيف ميوپليوسن در مسير قطعه 1 راه آهن ميانه - اردبيل با استفاده از روش تحليل برگشتي

خلاصه
يكي از دشواريها در طراحي ترانشه ها، تعيين پارامترهاي مقاومت برشي مناسب براي انجام تحليل هاي پايداري مي باشد. در اغلبپروژه ها به دليل عدم انجام اندازه گيريهاي ژئوتكنيكي كافي اين داده ها با دقت مناسب در دسترس نبوده و لذا لازم است ازروشهاي ديگر براي تدقيق اين داده ها بهره گرفته شود. در پروژه راه آهن ميانه – اردبيل نيز به دليل كمبود داده هاي ژئوتكنيكيمناسب و عدم توجه كافي به ويژگيهاي زمين شناسي مهندسي، شرايط هيدرو ژئولوژيكي و رفتار مواد در درازمدت، عموماًپارامترهاي ژئوتكنيكي در نظر گرفته شده براي انجام تحليل هاي پايداري از دقت كافي برخوردار نبوده و اين امر باعث شده استاغلب ترانشه هاي اجرا شده بعد از مدتي دچار گسيختگي و لغزش گردند.در اين مقاله، به منظور دستيابي به پارامترهاي مقاومت برشي مناسب براي انجام تحليلهاي پايداري در ترانشه هاي متشكل ازتوده سنگ هاي ضعيف مارني و گلسنگي كه در مسير قطعه يكم راه آهن ميانه اردبيل گسترش يافته اند، بسته به ويژگيهاي مهندسيو رفتار ذاتي مصالح، از سه روش آزمونهاي آزمايشگاهي، معيارهاي تجربي و تحليل برگشتي استفاده شده است. به هنگام انجام اينتحليل ها، ويژگيهاي زمين شناسي مهندسي توده سنگها (حساسيت به آب و فرسايش و هوازدگي) و تغيير خصوصيات و رفتار آنهادر اثر تغيير شرايط زمين شناسي (نوسانات آب زيرزميني، هوازدگي و فرسايش، تغييرات تنش و ...) مورد توجه ويژه قرار گرفتهاست.در اين راستا، ابتدا گسيختگي هاي ايجاد شده در واحد هاي گلسنگي-مارني اين مسير مورد بررسي قرار گرفته و ويژگيهاي هندسيو زمين شناسي مهندسي آنها تعيين شده است. سپس با استفاده از نرم افزارهاي مناسب تحليل پايداري شيب و با فرض ضريب اطمينانواحد، مقادير پارامترهاي مقاومت برشي (چسبندگي و زاويه اصطكاك) در سطوح لغزش موجود به روش معكوس محاسبه شده است. همچنين با استفاده از روش تجربي پيشنهاد شده توسط هوك و براون، پارامترهاي مقاومت برشي توده سنگهايي كه از اينمعيار تبعيت مي كنند، تخمين زده شده است. در اين مطالعه براي انجام تحليلهاي مورد نظر از روش احتمالاتي (تكنيك شبيه سازيمونت كارلو) با فرض توزيع آماري مناسب براي داده هاي ورودي، نيز استفاده شده است.نتايج به دست آمده از تحليلهاي برگشتي كه به دليل تحليل شرايط موجود به واقعيت نزديكتر هستند، با نتايج آزمونهاي آزمايشگاهيمقايسه شده و توصيه هاي لازم براي استفاده از نتايج حاصله در تعيين پارامترهاي مقاومت برشي مناسب براي تحليل پايداري و طراحي ساير ترانشه هاي مسير ارائه گرديده است.

كلمات كليدي:

تحليل پايداري . تحليل برگشتي . ترانشه . معيار گسيختگي هوك و براون . توده سنگهاي مارني-گلسنگي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

مقايسه مشخصات مدل تسليم موهر-كولمب و هوك-براون در سنگهاي آذرآوري بر مبناي نتايج آزمايشگاهي و مدلسازي عددي

خلاصه
سنگهاي آذرآوري داراي منشاء آذرين و با ماهيت جوش خوردگي و داراي تخلخل بالا و مقاومت مناسب ميباشند. با اين حال،دامنه كاربرد معيارهاي تسليم متعارف در مكانيك سنگ در اين نوع سنگها مشخص نميباشد. در اين مقاله، ابتدا نتايج آزمايشهايسهمحوري و تكمحوري انجام يافته بر روي مغزههاي بكر سنگهاي توف يكپارچه ارايه شده است. سپس مشخصات معيار تسليمموهر-كولمب به همراه معيار تسليم هوك-براون در اين سنگها بر اساس برازش آماري بر نتايج آزمايشهاي سه محوري استخراجشدهاند. همچنين به منظور مطالعه تاثير هر يك از معيارهاي تسليم بر رفتار ژئومكانيكي سازههاي ژئوتكنيكي، پايداري يك شيروانيسنگي متشكل از اين نوع سنگها با بهرهگيري از هر دو معيار تسليم و با روش تعادل حدي مورد تحليل قرار گرفته است.نتايج بررسيها نشان داد كه هر دو معيار تسليم موهر-كولمب و هوك-براون با ضريب همبستگي بيش از 96 % بر نتايج آزمايشگاهيانطباق داشته و از هر دو معيار ميتوان براي مدلسازي رفتار گسيختگي سنگهاي توف استفاده كرد. بررسي نتايج تحليل پايداري نيزنشان داد كه استفاده از معيار خرابي هوك-براون محافظهكارانهتر از معيار خرابي موهر-كولمب ميباشد و در معيار خرابي موهر-كولمب ضريب اطمينان پايداري بيشتر از حالت واقعي بدست ميآيد. با اين حال نسبت ضريب اطمينان در دو روش تحليل براي همه است.

كلمات كليدي:

سنگ توف . مدل تسليم . تحليل پايداري . آزمايش سه محوري سنگ

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تحليل پايداري و طراحي سيستم نگهداري تونل بازكننده معادن زيرزميني بوكسيت جاجرم

چكيده
به منظور بهره برداري از ذخاير بوكسيت در محدوده معادن زيرزميني جاجرم، نياز به اجراي تونلي به طول 800 متر مي باشد. اين تونلتراز باربري اصلي در طبقه اول معادن زيرزميني محسوب مي شود كه در مسير خود از توده سنگ هاي آهكي سازند مبارك، رسوباتسرخ شيل و توده سنگ هاي دولوميتي سازند اليكا عبور مي كند. تونل مورد نظر در منطقه درزه دار قرار گرفته است و ناپيوستگي هانقش اساسي در تعيين پايداري يا عدم پايداري آن ايفا مي كنند. UDEC2D  در اين مقاله، با استفاده از سيستم هاي رده بندي توده سنگ و مدلسازي هاي عددي با نرم افزار 4.0(كه قابليت انجامتحليل در محيط هاي درزه دار و ناپيوسته را دارد)، وضعيت پايداري تونل بررسي و در نهايت سيستم نگهداري مناسب قاب هاي فولادي به فواصل يك متري به همراه لارده هاي بتني پيشنهاد شده است.

كلمات كليدي:

بوكسيت جاجرم . تونل بازكننده . تحليل پايداري . سيستم نگهداري . مدلسازي عددي . UDEC   .

دومین کنفرانس مهندسی معدن ایران (1387)

تحليل پايداري كيلومتر 180+0 گالري دسترسي سد مخزني كنجانچم با استفاده از روشهاي تجربي و عددي

خلاصه
از جمله اقدامات مرتبط با احداث سدها حفاري و احداث گالريهاي دسترسي در پايينترين تراز پي سد ميباشد. هدف از ايجاد اين فضاها،دسترسي به سنگ بستر پي سد جهت اهدافي همچون بازرسي، تزريق و ... پس از اتمام عمليات ساخت سد ميباشد. حفاري اين فضاها موجب بههم خوردن تعادل تنشهاي طبيعي موجود در محل و در نتيجه بروز احتمال لغزشها و ناپايداريهايي در ديوارهها و كف گالري ميگردد. روش-هاي مختلفي (روشهاي تجربي، احتمالاتي، سينماتيكي، سينتيكي، عددي و ...) جهت بررسي احتمال رخ دادن اينگونه ناپايداريها وجود دارد.استفاده توام از اين روشها موجب افزايش دقت و صحت خروجيهاي حاصله از آنها و تصميم گيري صحيحتر در انتخاب نوع سيستم نگهداريلازم ميشود. گالري دسترسي سد مخزني كنجانچم 330 متر طول دارد كه درسازند آغاجاري و بستري از لايههاي متناوب گلسنگي، ماسهسنگيوضعيت پايداري (Phase و مارني حفاري ميشود. در اين مقاله با استفاده از روشهاي تجربي، عددي و نرمافزار توسعه يافته در اين زمينه ( 2 گالري مذكور مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج حاصله نشان ميدهد كه در اثر حفاري اين مقطع از گالري، ناپايداري به + كيلومتراژ 180ميزان 20 سانتيمتر در ديواره شرقي آن رخ خواهد داد كه با اعمال يك لايه شاتكريت به ضخامت 10 سانتيمتر و همچنين نصب راك بولتهاي پايداري مورد نظر بدست ميآيد.

كلمات كليدي:

سد مخزني كنجانچم . تحليل پايداري . طراحي سيستم نگهداري . نرم افزار Phase2   

نویسندگان :

احسان صادقي فر ، حسين حسني

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تخمين پارامترهاي مقاومت برشي واحدهاي رسي ضعيف ميوپليوسن در مسير قطعه 1 راه آهن ميانه - اردبيل با استفاده از روش تحليل برگشتي

خلاصه
يكي از دشواريها در طراحي ترانشه ها، تعيين پارامترهاي مقاومت برشي مناسب براي انجام تحليل هاي پايداري مي باشد. در اغلبپروژه ها به دليل عدم انجام اندازه گيريهاي ژئوتكنيكي كافي اين داده ها با دقت مناسب در دسترس نبوده و لذا لازم است ازروشهاي ديگر براي تدقيق اين داده ها بهره گرفته شود. در پروژه راه آهن ميانه – اردبيل نيز به دليل كمبود داده هاي ژئوتكنيكيمناسب و عدم توجه كافي به ويژگيهاي زمين شناسي مهندسي، شرايط هيدرو ژئولوژيكي و رفتار مواد در درازمدت، عموماًپارامترهاي ژئوتكنيكي در نظر گرفته شده براي انجام تحليل هاي پايداري از دقت كافي برخوردار نبوده و اين امر باعث شده استاغلب ترانشه هاي اجرا شده بعد از مدتي دچار گسيختگي و لغزش گردند.در اين مقاله، به منظور دستيابي به پارامترهاي مقاومت برشي مناسب براي انجام تحليلهاي پايداري در ترانشه هاي متشكل ازتوده سنگ هاي ضعيف مارني و گلسنگي كه در مسير قطعه يكم راه آهن ميانه اردبيل گسترش يافته اند، بسته به ويژگيهاي مهندسيو رفتار ذاتي مصالح، از سه روش آزمونهاي آزمايشگاهي، معيارهاي تجربي و تحليل برگشتي استفاده شده است. به هنگام انجام اينتحليل ها، ويژگيهاي زمين شناسي مهندسي توده سنگها (حساسيت به آب و فرسايش و هوازدگي) و تغيير خصوصيات و رفتار آنهادر اثر تغيير شرايط زمين شناسي (نوسانات آب زيرزميني، هوازدگي و فرسايش، تغييرات تنش و ...) مورد توجه ويژه قرار گرفتهاست.در اين راستا، ابتدا گسيختگي هاي ايجاد شده در واحد هاي گلسنگي-مارني اين مسير مورد بررسي قرار گرفته و ويژگيهاي هندسيو زمين شناسي مهندسي آنها تعيين شده است. سپس با استفاده از نرم افزارهاي مناسب تحليل پايداري شيب و با فرض ضريب اطمينانواحد، مقادير پارامترهاي مقاومت برشي (چسبندگي و زاويه اصطكاك) در سطوح لغزش موجود به روش معكوس محاسبه شدهاست. همچنين با استفاده از روش تجربي پيشنهاد شده توسط هوك و براون، پارامترهاي مقاومت برشي توده سنگهايي كه از اينمعيار تبعيت مي كنند، تخمين زده شده است. در اين مطالعه براي انجام تحليلهاي مورد نظر از روش احتمالاتي (تكنيك شبيه سازيمونت كارلو) با فرض توزيع آماري مناسب براي داده هاي ورودي، نيز استفاده شده است.نتايج به دست آمده از تحليلهاي برگشتي كه به دليل تحليل شرايط موجود به واقعيت نزديكتر هستند، با نتايج آزمونهاي آزمايشگاهيمقايسه شده و توصيه هاي لازم براي استفاده از نتايج حاصله در تعيين پارامترهاي مقاومت برشي مناسب براي تحليل پايداري و طراحي ساير ترانشه هاي مسير ارائه گرديده است.

كلمات كليدي:

تحليل پايداري . تحليل برگشتي . ترانشه . معيار گسيختگي هوك و براون . توده سنگهاي مارني گلسنگي

نویسندگان :

ندا زماني ، جعفر حسنپور ، اكبر چشمي ، محمد منجمي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

مقايسه مشخصات مدل تسليم موهر-كولمب و هوك-براون در سنگهاي آذرآوري بر مبناي نتايج آزمايشگاهي و مدلسازي عددي

خلاصه
سنگهاي آذرآوري داراي منشاء آذرين و با ماهيت جوش خوردگي و داراي تخلخل بالا و مقاومت مناسب ميباشند. با اين حال، دامنه كاربرد معيارهاي تسليم متعارف در مكانيك سنگ در اين نوع سنگها مشخص نميباشد. در اين مقاله، ابتدا نتايج آزمايشهاي سهمحوري و تكمحوري انجام يافته بر روي مغزههاي بكر سنگهاي توف يكپارچه ارايه شده است. سپس مشخصات معيار تسليم موهر-كولمب به همراه معيار تسليم هوك-براون در اين سنگها بر اساس برازش آماري بر نتايج آزمايشهاي سه محوري استخراج شدهاند. همچنين به منظور مطالعه تاثير هر يك از معيارهاي تسليم بر رفتار ژئومكانيكي سازههاي ژئوتكنيكي، پايداري يك شيرواني  سنگي متشكل از اين نوع سنگها با بهرهگيري از هر دو معيار تسليم و با روش تعادل حدي مورد تحليل قرار گرفته است. نتايج بررسيها نشان داد كه هر دو معيار تسليم موهر-كولمب و هوك-براون با ضريب همبستگي بيش از 96 % بر نتايج آزمايشگاهي انطباق داشته و از هر دو معيار ميتوان براي مدلسازي رفتار گسيختگي سنگهاي توف استفاده كرد. بررسي نتايج تحليل پايداري نيز  نشان داد كه استفاده از معيار خرابي هوك-براون محافظهكارانهتر از معيار خرابي موهر-كولمب ميباشد و در معيار خرابي موهر-كولمب ضريب اطمينان پايداري بيشتر از حالت واقعي بدست ميآيد. با اين حالنسبت ضريب اطمينان در دو روش تحليل براي همه 0 است.

كلمات كليدي:

سنگ توف . مدل تسليم . تحليل پايداري . آزمايش سه محوري سنگ

نویسندگان :

حامد فرشباف آقاجاني ، محمد باقري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تحليل پايداري و طراحي سيستم نگهداري تونل بازكننده معادن زيرزميني بوكسيت جاجرم

چكيده
به منظور بهره برداري از ذخاير بوكسيت در محدوده معادن زيرزميني جاجرم، نياز به اجراي تونلي به طول 800 متر مي باشد. اين تونل تراز باربري اصلي در طبقه اول معادن زيرزميني محسوب مي شود كه در مسير خود از توده سنگ هاي آهكي سازند مبارك، رسوبات سرخ شيل و توده سنگ هاي دولوميتي سازند اليكا عبور مي كند. تونل مورد نظر در منطقه درزه دار قرار گرفته است و ناپيوستگي ها نقش اساسي در تعيين پايداري يا عدم پايداري آن ايفا مي كنند.  در اين مقاله، با استفاده از سيستم هاي رده بندي توده سنگ و مدلسازي هاي عددي با نرم افزار 4.0 UDEC2D (كه قابليت انجام تحليل در محيط هاي درزه دار و ناپيوسته را دارد)، وضعيت پايداري تونل بررسي و در نهايت سيستم نگهداري مناسب قاب هاي فولادي به فواصل يك متري به همراه لارده هاي بتني پيشنهاد شده است.

كلمات كليدي:

بوكسيت جاجرم . تونل بازكننده . تحليل پايداري . سيستم نگهداري . مدلسازي عددي . UDEC

نویسندگان :

مصطفي شريف زاده ، كوروش شهريار ، عمادالدين اشرفي

دومين كنفرانس مهندسي معدن ايران (1387)

تحليل پايداري و تعيين عمق خاكبرداري خود پايدار محل شفت ورودي ماشين حفاري EPB (مترو خط 2 تبريز)

يكي از بزرگترين مراحل حفر تونل در محيط هاي شهري، طراحي و احداث محلي براي مونتاژ و ورود ماشين هاي حفاري به داخل زمين است. از آنجايي كه در محيط هاي خاكي سست تامين پايداري ديواره هاي شفت از اهميت خاصي برخوردار است در اين بررسي سعي شده تا ابتدا با شناخت خصوصيات ژئوتكنيكي واحدهاي خاكي محل شفت براي دو حالت استاتيك و دينامك، اقدام به تعيين عمق Slide.v مترو خط 2 تبريز، با استفاده از نرم افزار تحليلي 5.014 خاكبرداي بهينه و همچنين فاصله سطح گسيختگي نموده، سپس مقدار جابجايي افقي دامنه خودپايدار با استفاده از نرم Plaxis 3D افزار مورد محاسبه قرار گرفته و در نهايت راهكارهاي مناسب ارائه گرديده است.

كلمات كليدي:

تحليل پايداري، عمق خاكبرداري خود پايدار  ،EPB

نویسندگان :

مهدي رسولي ملكي (كارشناس ارشد زمي نشناسي مهندسي قطار شهري تبريز)

محمد ماهيار (كارشناس ارشد زمي نشناسي مهندسي قطار شهري تبريز)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)