بخشی از مقاله
خلاصه
در این مقاله وابستگی خصوصیات توده سنگ نسبت به تغییرات عمق برای ارائه روابط تجربی تحقیق شده است. برای این منظور داده های درزه ها، سنگ بکر و توده سنگ در رخنمون های سطحی و مسیر احداث تونل های 24 گانه محدوده احداث آزادراه خرم آباد – پل زال اندازه گیری شده اند. در مرحله بعد وابستگی خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق با استفاده از رگرسیون غیرخطی مدل سازی شده است.
روابط غیرخطی ارائه شده برای طراحی تونل ها در مراحل مقدماتی به کار می رود. نتایج نشان می دهد که با افزایش عمق کیفیت توده سنگ بهبود یافته و رده بندی ژئومکانیکی BRMR به اندازه یک کلاس افزایش می یابد. همچنین با افزایش عمق فاکتور پیوستگی از CF>30 به 3<CF<6 کاهش می یابد که معادل با بهبود توده سنگ پیوسته معادل به سنگ بلوکی ناپیوسته تبدیل می شود.
1. مقدمه
آزمایشات و مشاهدات برای تشخیص عوامل مؤثر بر تغییرپذیری کمیت ها و کاهش عدم قطعیت شناختی استفاده می شود و ارائه نتایج آزمایشات با روابط تجربی، امکان پیش بینی تغییرپذیری داده ها را ممکن می کند .[1] یکی از پارامترهایی که برای تخمین تغییرپذیری خصوصیات توده سنگ مورد توجه محققین قرار گرفته است، عمق اندازه گیری می باشد. در شکل 1 شمای وابستگی برخی خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق نشان داده شده است.
همچنین در جدول 1 تعدادی از روابطی که تغییرپذیری پارامترها توده سنگ نسبت به عمق ارزیابی می شود ارائه شده است. برای استفاده از روابط تجربی، می بایست داده های اندازه گیری شده ابتدا طبقه بندی شوند؛ تا تعمیم پذیری روابط تجربی ارائه شده دچار اشکال نشود.
در این مقاله داده های اندازه گیری شده توده سنگ در 12 جفت تونل های آزادراه خرم آباد - پل زال در الگوریتم نوین مطالعات وابستگی خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق طبقه بندی شده و سپس با استفاده از تحلیل رگرسیون غیرخطی، روابطی جهت ارزیابی خصوصیات توده سنگ برای استفاده در طراحی حفریات زیرزمینی ارائه شده است.
2. الگوی مطالعه وابستگی خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق
در شکل 2 الگوی مطالعه وابستگی خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق نشان داده شده است. جهت ارائه روابط تجربی تغییرات داده های توده سنگ - مرحله 1 شکل - 2 نسبت به عمق، این داده ها براساس پارامترهای رفتاری حاکم بر پروژه تونل - مرحله 3 شکل - 2 طبقه بندی می شود. در مرحله بعد تغییرات B
شکل -1 وابستگی خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق: الف: تخلخل [2]، ب: چگالی [3]، ج: زاویه اصطکاک داخلی [4]، د: چسبندگی [4]، ه: شاخص کیفی توده سنگ [5] و: هدایت هیدرولیکی .[6]
جدول -1 روابط تجربی پشنهادی توسط محققین در استفاده از عمق برای تخمین تغییرپذیری خصوصیات توده سنگ
پارامترهای توده سنگ در دستگاه مختصاتی نسبت به عمق نمایش داده می شود - مرحله 4 شکل . - 2 با توجه به طبقه بندی داده ها در دو مرحله اندازه گیری قبل از اجرا و حین احداث حفریه، تعمیم پذیری روابط تجربی پیشنهادی با استفاده از تحلیل رگرسیون غیرخطی حفظ می شود. نظر به تأیید تغییرپذیری خصوصیات توده سنگ نسبت به عمق، تغییرپذیری نسبت به عمق به پارامترهای تجربی ارائه شده توسط محققین مختلف قابل تعمیم است - مرحله 5 شکل . - 2 در نهایت برمبنای مطالعه رفتار وابسته به عمق پارامترهای توده سنگ، روابط تجربی ارائه شده می تواند جهت طراحی تونل مورد استفاده قرار گیرد.
3. معرفی پروژه آزادراه خرم آباد – پل زال
آزادراه خرم آباد – پل زال با طول 105 کیلومتر - به جای مسیر پرپیچ و خم قدیم با طول 165 کیلومتر - مشتمل بر 12 جفت تونل احداث شده است - شکل . - 3 زمین شناسی ساختاری منطقه شامل تاقدیس پهن و باز هرندی است که صفحه محوری آن با شیب 75 درجه در کیلومتر 93 مسیر آزادراه را قطع می کند. سنگ دربرگیرنده تونل های این آزادراه شامل شیل آهکی و سنگ آهک است
