تاثیر رطوبت و سنگ شناسی برویژگی های سایشی آبرفت ها (مطالعه موردی آبرفت های جنوب غربی قم)

کلمات کلیدی :

آزمایش LCPC . سایندگی . رطوبت . رسوبات جنوب غربی قم

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

مدلسازی سه بعدی آزمایش سایش سرشار با نرم افزار PFC 3D

چکیده
سایش ابزارآلات و قطعات ماشینهای حفاری یکی از مهمترین مسائل حفاری مکانیزه با ماشینهای TBM است که باعث افزایش هزینهها و کاهشقابل توجه در راندمان حفاری میگردد. لذا در پروژههای حفاری که پتانسیل سایندگی در دستگاههای حفاری وجود دارد، بررسی و مطالعات اولیهجهت تعیین میزان سایندگی، نقش بارزی را در تخمین هزینهها و اتخاذ روشهای مناسب برای جلوگیری از سایش خواهد داشت. با این وجود بهدلیل پیچیدگیهای موجود در خصوصیات زمینشناسی و رفتار زمین، غالباً پیشبینی مقادیر واقعی سایش در حین حفاری دچار مشکلات عدیده-ای بوده است. آزمایشات متعددی در خصوص تعیین میزان سایش سنگها وجود دارد که از جمله این آزمایشات میتوان به آزمایش سایش سرشاراشاره نمود. با توجه به هزینههای آزمایشات آزمایشگاهی و عدم دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی استفاده از مدلسازی عددی میتواند منجر بهاستفاده از تعداد بیشتری از نمونههای موردنظر در طول مسیر حفاری مکانیزه و کاهش هزینههای حین اجرا گردد. لذا در این مقاله آزمایش سایشسرشار با استفاده از نرمافزار PFC3D مدلسازی شده و مقدار سایش ایجاد شده در دو حالت آزمایشگاهی و مدلسازی عددی با هم مقایسه گردیده است که مقدار سایش بدست آمده به صورت عددی با مقدار اندازهگیری شده در آزمایشگاه نزدیکی محسوسی را نشان میدهد.

کلمات کلیدی:

حفاری مکانیزه . سایندگی . آزمایش سرشار . مدلسازی عددی . PFC3D

دومين کنفرانس منطقه ای و یازدهمين کنفرانس تونل ایران (1394)

پیشبینی عملکرد TBM و میزان مصرف دیسک کاترها در تونل انتقال آببازی دراز

چكيده
انتخاب مدل مناسب برای پیشبینی عملکرد و میزان مصرف دیسک کاترها در پروژههای تونلسازی مکانیزه، ازجمله مهمترین مباحثتونلسازی مکانیزه در سالهای اخیر بوده است. در این راستا محققین مختلف با استفاده از روشهای مختلف تئوریک و تجربی اقدامبه معرفی مدلهایی برای پیشبینی این پارامترها نمودهاند. دراینارتباط خصوصیات ژئومکانیکی توده سنگهای رخنمون یافته درمسیر تونل نقشی اساسی داشته و پارامترهایی مانند RQD ، RMR و . . . بهعنوان دادههای ورودی استفاده میشوند. بدیهی است کهاطلاعات دیگر از قبیل مشخصات هندسی تونل )طول و قطر تونل( و خصوصیات ماشین حفاری نیز در بخش ورودی میبایست منظورشوند. در مطالعه حاضر، مدل تجربی جدیدی که بر اساس دادههای واقعی ثبتشده در تونلهای ایران توسعه دادهشده است، معرفی ونحوه استفاده از آن برای پیشبینی عملکرد ماشین در واحدهای مختلف زمینشناسی مهندسی با خصوصیات مهندسی متفاوت،تشریح میگردد. با استفاده از این پیشبینیها، برنامه زمانبندی حفاری تونل تنظیم گردیده و تعداد دیسک کاترهای لازم برای حفرتونل به روش مکانیزه با توجه به ویژگیهای مهندسی )شامل ویژگیهای کانیشناسی، مقاومتی و شرایط درزهداری( سنگهای مسیرتونل، تخمین زده شده است. در این راستا تونل انتقال آببازی دراز به طول تقریبی 8 کیلومتر بهعنوان مطالعه موردی انتخابشدهاست. ازنظر زمینشناسی واحدهای رخنمون یافته در مسیر تونل شامل توده سنگهای آهکی، مارنی، شیلی و . . . میباشد که ازنظرمهندسی دارای خصوصیات ژئومکانیکی متفاوتی میباشند. در مطالعه حاضر جهت بررسی قابلیت حفر پذیری توده سنگهای مذکورمدل تجربی جدید مورداستفاده قرارگرفته است. نتایج این مطالعه نتایج نشاندهنده حفر پذیری نسبتاً سخت واحدهای آهکی وماسهسنگی مربوط به سازند آسماری، حفر پذیری متوسط واحدهای آهکی تله زنگ و در نهایت حفر پذیری نسبتاً آسان سازندهای شیلی، مارنی و زونهای خردشده است.

واژههای کليدی:

سایندگی . تزریق فوم . غلظت محلول در آب . تی بی ام . حفاری مکانیزه . زمینهای نرم

دومين کنفرانس منطقه ای و یازدهمين کنفرانس تونل ایران (1394)

بررسی تأثیر تزریق غلظت های مختلف فوم محلول در آب بر سایندگی خاک در حفاری زمینهای نرم

چكیده
سایش و خوردگی ابزار و قطعات حفاری خصوصاً کاترهد، یکی از مهمترین مخاطرات در حفاری مکانیزه با ماشینهای EPB-TBM در زمینهاینرم میباشد. قابلیت سایندگی خاک فاکتوری است که اثر قابلتوجهی بر روی سایش و خوردگی ابزار دارد. در حالت خشک میزان سایش خاکتنها به جنس و ویژگیهای ذاتی نمونه خاک وابسته است، اما در حالت آبدار، آب و فوم بهعنوان مهمترین عوامل تأثیرگذار بر روی سایش خاک،تغییرات قابلملاحظهای را در مقدار سایش به وجود میآورند. در مقاله حاضر برای بررسی میزان این تأثیرات، مقادیر مختلفی از فوم با غلظتهایمختلف به نمونههای خاکی تهیهشده از پروژههای مختلف حفاری مکانیزه در زمینهای نرم، اضافهشده است. اثرات این ماده بر روی میزان سایشخاک، با استفاده از دستگاه تعیین میزان سایش در خاک و مطابق با استانداردهای مربوط به مراحل آمادهسازی نمونه برای انجام آزمایش، روشانجام آزمایش و آنالیز اندازه دانهها به کمک الکهای آزمایشگاهی اندازهگیری شده است. پس از بررسی میزان اثرگذاری و کسب اطمینان از تأثیرمعنیدار این ماده بر سایندگی نمونهها، بر اساس استانداردهای مربوط به کاربرد آمار،دقت روش آزمون، تعیین تکرارپذیری و قابلیت تولید مجددیک روش استاندارد با آزمایشهای درون آزمایشگاهی نتایج نهایی حاصل شده است. بر اساس نتایج آزمایشهای صورت گرفته،هنگامیکه فوم بهمحیط اضافه میگردد بسته به اینکه شرایط سایندگی زمین به چه نحوی باشد تأثیرات فوم متفاوت خواهد بود. در زمینهای ساینده تا خیلیساینده اضافه نمودنفوم با غلظت محلول در آب 11 درصد تا درجه اشباعشدگی 31 درصد، مقدار سایش نمونه خاک را به میزان حدود 31 درصدکاهش میدهد . پسازآن تا درجه اشباعشدگی کامل محیط با شیبی نسبتاً تند به مقدار اولیه سایش در حالت خشک بازمیگردد. مشابه این اتفاقدر غلظتهای پائین تر هم رخ میدهد. تنها تفاوت در این است که در غلظتهای پائین تر پس از اشباعشدگی 01 درصدی محیط، مقدار سایشدوباره کاهش میباشد. در زمینهایی که قدرت سایندگی آنها در حالت خشک در محدوده متوسط میباشد روند تغییرات مشابه زمینهایباقدرت سایندگی بالا میباشد و تنها تفاوت این است که مقدار اثرپذیری این زمینها از تزریق فوم کمتر میباشد. حداکثر تغییرات در این نوع ازخاکها حدوداً 21 درصد میباشد. درنهایت در زمینهایی که قدرت سایندگی آنها در حالت خشک در محدوده غیر ساینده تا کمی ساینده قرارمیگیرند، تغییرات سایش دارای روند چندان مشخصی نیستند. در این گروه از خاکها به ازای تزریق هر مقداری از فوم با هر غلظتی مقدار سایشحداکثر در یک بازه 11 درصدی دارای نوسان میباشد.روند کاهش سایش در تمامی غلظتهای فوم محلول در آب را میتوان به دلیل لیز شدگی دانهها، کاهش اصطکاک برخوردی دانهها با سطح فلز وخنککنندگی محلول فوم دانست و دلایل افزایش سایش را به شستشوی دائم سطح فلز و عدم شکسته شدن یکباره دانهها در اولین برخورد با سطح فلز دانست.

واژههای کلیدی:

سایندگی . تزریق فوم . غلظت محلول در آب . تی بی ام . حفاری مکانیزه . زمینهای نرم

دومين کنفرانس منطقه ای و یازدهمين کنفرانس تونل ایران (1394)

حفاری مکانیزه تونل شرایط زمین شناسی مهندسی و مخاطرات ژئوتکنیکی مسیر تونل انتهایی سامانه انتقال آب از سد آزاد و چالشهای انتخاب ماشین حفار تونل

چکیده
 تونل انتهایی سامانه انتقال آب سد آزاد به طول 10840 متر جهت عبور از ارتفاعات بین دو حوضه آبریز سیروان و قزلاوزن در نظر گرفته شده است. با توجه به طول زیاد تونل، زمانبندی طرح و شرایط ژئوتکنیکی مسیر، حفاری این تونل به روش مکانیزه و با استفاده مدنظر قرار گرفته است. نتایج تحقیقات و مطالعات زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک ضرورت استفاده از ماشین حفار از نوع TBM از را، با در نظر گرفتن تمهیداتی بر روی ماشین برای مواجهه با مخاطرات زمین شناسی، ایجاب نموده است. همچنین EPB- Hard Rock همین ملاحظات بر انتخاب نوع سگمنت و لزوم آب بندی آنها موثر بوده است. ماشین بر مبنای نتایج مطالعات ژئوتکنیکی اصلاح شده و باتوجه به احتمال رویارویی با خطر گل گرفتگی در بیش از 88 در صد مسیر تونل و خطرپدیده لهیدگی در بیش از 50 درصد برای مقابله با این موارد تجهیز گردیده است. در این مقاله ملاحظات طراحی پوشش تونل و ریسکهای مترتب بر اندر کنش ماشین حفار و زمین با توجه به شرایط زمین شناسی مهندسی و مخاطرات ژئوتکنیکی، ارائه شده و در نهایت با نیم نگاهی به تطابق بسیار خوب نتایج و شرایط زمین شناسی و ژئوتکنیک برخورد شده درحین Beam مطالعات با نتایج اکتشافات پیشرو در مسیر تونل با استفاده از سیستم ساخت، تاثیر برجا و کافی این مطالعات ارائه شده است.

واژههای کلیدی :

لهیدگی . گل گرفتگی . مخاطرات زمین شناسی . TBM. تورم . سایندگی

نویسندگان :

زهرا شاهرخی ، بهمن احدی منافی

چهارمین همایش ونمایشگاه سدو تونل ایران (1395)

اندازه گیری میزان سایش سنگ ها با استفاده از دستگاه لس آنجلس و لاوال ماشین و مقایسه آن ها

چکیده 
 سایش به پاسخ سنگ ها نسبت به عوامل مخرب فیزیکی، گفته می شود که در واقع مقدار فرسایش سنگ در برابر عوامل فرساینده را نشان می دهد. این فرسایش ممکن است در اثر عوامل طبیعی مثل آب، باد و غیره و یا در اثر تماس سنگ ها با هم و یا با سایر مواد رخ دهد. سایش مقیاسی برای سنجش کیفیت مصالح سنگی مورد استفاده در ساخت بتن، آسفالت و زیرسازی راههاست و نیز معیاری برای پیش بینی عکس العمل سنگ در برابر عملیات حفاری، آتشکاری و سنگبری می باشد. با آزمایش های تعیین قابلیت سایش، مقدار ساییده شدن و خرد شدن دانه های مصالح سنگی در خلال بهره برداری، حمل ونقل و دانه آرایی تعیین می گردد. مقاومت سایشی سنگ ها یک فاکتور بسیار مهم در معدنکاری، حفاری و راهسازی به شمار می رود اما با این همه، آزمایش های سایش سنگ کمتر مورد مطالعه قرار گرفته اند. آزمایش لس آنجلس بطور وسیعی برای تشخیص کیفیت نسبی و قابلیت سایش مصالح سنگی که دارای ترکیبات معدنی مشابهی بوده و از منابع مختلفی تهیه شده اند، بکار برده می شود. مشخصاتی که بر اساس این آزمایش حاصل می شود باید با دقت زیاد و با توجه به انواع مصالح سنگی موجود و سابقه عملکرد آن ها مورد بررسی قرار گیرند. دستگاه لس آنجلس دارای یک استوانه فولادی توخالی است که از اطراف مسدود می باشد و روی پایه های محکمی سوار شده بنابراین می تواند حول محور افقی خود دوران کند. روی بدنه استوانه، دریچه ای برای ورود و خروج نمونه تعبیه شده است طوری که یکنواختی سطح داخلی استوانه بهم نخورد. آزمایش سایش دوال نیز برای تعیین مقاومت سایشی سنگدانه ها به کار می رود که نسبت به لس آنجلس کاربرد کمتری دارد. دستگاه دوال شامل دو استوانه است که به طور مایل روی یک میله قرار گرفته اند و همانند دستگاه لس آنجلس دارای گلوله های مخصوصی است که همراه نمونه ها درون دستگاه دوال قرار داده می شوند. در این تحقیق ابتدا نمونه هایی از سنگ های آهک و گرانیت بر طبق استانداردهای مخصوص تهیه نموده و پس از آن آزمایش دوام وارفتگی انجام شد و سپس آزمایش سایش و ضربه لس آنجلس و آزمایش سایش دوال ( لاوال) انجام گردید. مشاهده شد که با وجود اینکه هر دو آزمایش از نوع سایش هستند اما به علت تفاوت در نحوه ی عملکرد آن ها میزان سایش در لس آنجلس بیشتر از لاوال ماشین می باشد.

واژه های کلیدی:

سایش، سایندگی، لس آنجلس، دوال ماشین، سنگدانه.

نویسندگان :

پرویز معارف وند ، فاطمه عزیزی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)