بخشی از مقاله
چکیده :
گسترش فعالیت های عمرانی به خصوص جاده سازی در ایران، ضرورت بررسی و مطالعه پایداری ترانشه ها و نقاط حادثه خیز در مسیر جاده ها را اجتناب ناپذیر کرده است. آزاد راه اصفهان شیراز که در مسیر خود از میان سازندهای با سنگ های سست - سازند گورپی - عبور میکند با این نقاط در ارتباط است. با توجه به ترافیک و تراکم رفت و آمد در آزادراه و همچنین شرای اقلیمی خاص منطقه نظیر بارش های زیاد، احتمال ریزش سنگ به مسیر آزاد راه ،سبب شد در بررسی و طراحی های اولیه پیشنهاد احداث دو گالری در مسیر آزاد راه مطرح گردد. لیکن با توجه به هزینه بالای احداث و نگهداری گالری ها ، در این مقاله تلاش شده است تا با در نظر گرفتن ویژگی های ژئوتکنیکی و مقاومتی توده سنگ های مسیر آزاد راه، شیب پایداری برای ترانشه های مسیر با استفاده از روش المان محدود - نرم افزار - FLAC version 7 ارائه گردد. مدل سازی ها در شرای مختلف انجام و نتایج آن مورد ارزیابی قرار گرفت بر این اساس با در نظر گرفتن شیب پایدار 1:1می توان با ضریب اطمینانی در حدود 1.2، گالری های مسیر را حذف نمود.باید توجه داشت با توجه به نفوذپذیری کم سنگ های سازند گورپی، تمهیدات لازم جهت زهکشی آب های سطحی می بایست در نظر گرفته شود.
.1 مقدمه :
امروزه محاسبه شیب پایدار در فعالیتهای عمرانی و معدنی به علت تأثیر اقتصادی آن در پروژه ها بسیار حائز اهمیت شده است و همچنین به خاطر تحلیل رفتن منابع اولیه ، افزایش هزینه و نیاز به تسریع در انجام پروژه ها در انجام یک طرح ، استفاده از مهندسی ارزش در هر پروژه،اهمیت قابل توجهی پیدا کرده است وبه عنوان یکی از کارآمدترین ومهمترین روشهای اقتصادی در عرصه فعالیتهای مهندسی،شناخته شدهاست.این مقاله برای ارائه راهکاری برای عدم ریزش ترانشه های مشرف به آزادراه اصفهان-شیراز به داخل مسیر آزادراه و انتخاب بهترین روش به کمک مهندسی ارزش انجام شد . در بررسی های اولیه راهکار احداث گالری در مسیر اتوبان ارائه شد که طی بررسی های فنی و اقتصادی و با توجه به بررسی های مهندسی ارزش و تحلیل و ارائه یک شیب پایدار برای ترانشه های مشرف به اتوبان بجای ساخت گالری این راهکار رد شد. پس از بررسی های فنی اقتصادی و زیست محیطی مشخص شد با این کار هزینه های پروژه از لحاظ اقتصادی به یک دهم کاهش پیدا میکند و می توان پایداری را برای طولانی مدت برای این ترانشه تضمین کرد.
.2 زمین شناسی منطقه
محدوده مورد مطالعه - شامل گالری 1 از آزاد راه اصفهان - شیراز - به لحاظ تقسیم بندی های تکتونیکی ساختگاه و گستره نزدیک آن در زاگرس چین خورده قرار دارد. برروی دامنه ارتفاعات و نواحی پست حاشیه آنها مواد حاصل از فرسایش سطحی به صورت پوشش از نهشته های واریزه ای شامل قطعات ریز و درشت سنگی زاویه دار بدون سیمان شدگی قرارگرفته اند که ضخامت آنها در بخش های مختلف ، متفاوت می باشد.در این محدوده عمدتا سنگ های شیل مارنی ، مارن و میان لایه های آهک متناوبا دیده می شود که مربوط به سازند گورپی هستند سازند گورپی در مقابل فرسایش نامقاوم بوده و توپوگرافی ملایمی را بوجود می آورد و همچنین تراوایی این واحد به دلیل جنس آن بسیار کم برآورد گردید . بطور کلی محدوده در بر گیرنده گزینه های انتخابی طرح ، از نگاه سنگ چینه شناسی عمدتا شامل واحد های شیل و مارن و مارن آهکی است . این سنگها به لحاظ تراوایی در رده سنگ های با نفوذپذیری کم تا نفوذپذیر قرار می گیرند . از سوی دیگر بررسی مستندات و برداشت های صحرایی نشان دهنده عدم وجود چشمه در منطقه است .لیکن به دلیل وضعیت آب و هوایی منطقه که در فصل سرما پوشیده از برف است و با توجه به ماهیت نفوذپذیری کم این سنگ ها ، می بایست در ملاحظات پایداری ماندگاری برف و محی اشباع در مدلسازی ها مدنظر قرار می گرفت .
.3 خواص ژئومکانیکی و فیزیکی مواد
در طی مطالعات صورت گرفته در مجموع 2 حلقه گمانه اکتشافی BHG1 - و - BHG2 در محل گالری های شماره یک و دو در کیلومتراژهای 483+286 و 460+289 و با عمق 36 و 30 متر حفاری شده است. حفاری گمانه ها نشان میدهد که نوع سنگی که سطح رویی ترانشه را پوشانده ازجنس آبرفتی و در قسمت های زیرین جنس سنگ از نوع مارلستون است . در شکل 1 لاگ زمین شناسی گمانه ها آورده شده است .
شکل -1 لاگ زمین شناسی برداشت شده در امتداد گمانه های حفر شده
به منظور تعیین پارامتر های فیزیکی و ژئومکانیکی توده سنگ های در برگیرنده ی ترانشه ها ، بر روی نمونه های اخذ شده از مغزه های حاصل از حفاری ، آزمایش های مختلف آزمایشگاهی مطابق با روش های پیشنهادی انجمن بین المللی مکانیک سنگ - ISRM - و استاندارد مصالح - ASTM - انجام گردید.
