بخشی از مقاله
چکیده
تونل چمشک با هدف حذف نقاط حادثه خیز کشور و روانسازی ترددهای جاده ای بین خرم اباد و اندیمشک احداث شده و در نتیجه آن طول مسیر 60 کیلومتر کاهش یافته است. توده سنگ مسیر تونل از بین لایه های آهکی سازند آسماری میگذرد. سنگ آهک میزبان دارای یک سطح لایه بندی و سه دسته درزه در محدوده تونل می باشد و از این نظر دارای درزه داری متوسط و هوازدگی کم می باشد.
در مقاله حاضر جهت طبقه بندی توده سنگ مسیر تونل از طبقه بندی های ژئومکانیکی - Bieniawski 1989 - و شاخص تونل سازی سنگ - Barton et al. 1980 - استفاده شد. براساس این طبقه بندی ها سیستم نگهداری مناسب در تونل طراحی گردید و با استفاده از نرم افزار ℎ 2 که بر مبنای روش المان محدود است تونل مورد تحلیل قرار گرفت.
در این تحلیل مناطق دارای بیشترین جابجایی و تمرکز تنش قبل از اعمال سیستم نگهداری و پس از نصب سیستم نگهداری شناسایی شد و مورد تحلیل قرار گرفت. براساس این تحلیل مقدار جابجایی کل قبل از نصب 5 میلی متر و پس از اعمال سیستم نگهداری پیشنهادی بارتن برابر 4/95 میلی متر و با اعمال سیستم نگهداری پیشنهادی بنیاویسکی این مقدار به 4/93 میلی متر رسید.
-1 مقدمه
تحلیل پایداری سازه های زیرزمینی به علت تغییر در نوع سنگ و خاک، تغییر در ساختار زمین شناسی، شرایط تنش های منطقه، مراحل حفاری و ایجاد فضای زیرزمینی، از محلی به محل دیگر امری مشکل و پیچیده است. لذا با استفاده از روش های مختلف تحلیل پایداری و مقایسه بین نتایج حاصل از آنها و با قضاوت مهندسی مناسب، وضعیت پایداری در سازه مورد نظر بررسی میشود . تا به حال به منظور شناخت محیط در برگیرنده سازه های زیرزمینی و طراحی سیستم نگهداری مناسب روش های مختلفی برای طبقه بندی توده سنگ ارائه شده است که از آن جمله میتوان به طبقه بندی Barton - 1974 - ، Hoek & Brown - 1980 - و Bieniawski - 1984 - اشاره کرد.
استفاده از روش های تجربی همواره از محدودیت های کمتری برخوردار بوده و نیاز به آزمایشات هزینه بر را در پروژه ها کمتر می نماید. در کنار روشهای مختلف تجربی میتوان از روش های عددی که در زمینه تحلیل پایداری سازه های زیرزمینی وجود دارد، استفاده کرد. در این تحقیق با استفاده از پارامترهای ژئومکانیکی و اطلاعات زمین شناسی منطقه در کنار بکارگیری روشهای مختلف از روشهای عددی به عنوان ابزار اصلی در تحلیل پایداری استفاده شده است.
-2 موقعیت جغرافیایی و زمین شناسی مسیر تونل دست راست چمشک
تونل چمشک یکی از تونل های آزاده راه خرم اباد- پل زال است. تونل چمشک با هدف حذف نقاط حادثه خیز کشور و روانسازی ترددهای جاده ای بین خرم اباد و اندیمشک احداث شده و در نتیجه آن طول مسیر 60 کیلومتر کاهش یافته است. ضخامت لایه های سازند آسماری در محل تونل چمشک بین 20 تا 200 سانتیمتر تغییر می کند .ولی میانگین آنها 80 سانتیمتر می باشد. تونل دست راست چمشک به طول تقریبی 324 متر و به شکل نعل اسبی از تونل های آزادراه خرم اباد - پل زال می باشد. سنگ میزبان این تونل از نوع آهک های آسماری است و از نظر مهندسی در ردیف سنگهای متوسط ارزیابی شده است
-3 روشهای تجربی تحلیل پایداری
جهت طبقه بندی سنگ های در برگیرنده تونل از سیستم های طبقه بندی - Bieniawski - RMR و - Barton - Q استفاده شده است.
-1-3 طبقه بندی ژئومکانیکی توده سنگ - RMR -
جهت رده بندی توده سنگ تونل چمشک از سیستم طبقه بندی اصلاح شده RMR استفاده گردیده است
. - Bieniawski1984 - - Bieniawski1989 - - Bieniawski1976 - براساس مطالعات انجام شده، مقدار امتیاز طبقه بندیRMR برای توده سنگ برابر 60 براورده شده است - شرکت مهندسین مشاور،. - 1386 جدول 1 نتایج حاصل از تحلیل در تونل را نشان می دهد.
جدول :1 نتایج حاصل از تحلیل با استفاده ازطبقه بندی RMR - برنامه تهیه ضوابط و معیارهای معدن - 1389
-2-3 شاخص کیفی تونل زنی در سنگ - Q -
طبقه بندی مهندسی Q در سال 1980 توسط بارتن ارائه شده است و بر مبنای شش پارامتر شامل: شاخص کیفی توده سنگRQD، تعداد دسته درزه ، هوازدگی ، زبری سطوح درزه ها ، ضریب کاهش آب درزه و ضریب کاهش تنش SRF بوده و مقدار آن برای توده سنگ مسیر تونل مطابق رابطه 1 بیان میشود
ویژگی های ژئو مکانیکی مسیر تونل در جدول 2 بیان شده است.
