بخشی از مقاله
چکیده
شیروانی سنگی مورد بررسی در کیلومتر 83+996 قطعه دو/ب محور سیرجان- بردسیر- کرمان واقع شده که با توجه به اهمیت پروژه، وضعیت پایداري این ترانشه با در نظر گرفتن شیبهاي مختلف براي دامنه شیروانی مورد بررسی قرار گرفته است.مصالح تشکیل دهنده ترانشه مذکور از خصوصیات ژئومکانیکی و مقاومتی بالائی برخوردار بوده و این شیروانی فاقد آب میباشد، در نتیجه عامل ناپایداري احتمالی، ناپیوستگی هاي توده سنگ تشکیل دهنده آن تشخیص داده شده و تحلیل هاي انجام گرفته بیشتر در جهت بررسی وضعیت پایداري ناپیوستگی ها، متمرکز شدهاند.بدین منظور ابتدا با استفاده از روش ترسیمی استریوگرافیک احتمال وقوع لغزشهاي صفحهاي، گوهاي و واژگونی مورد بررسی و در مرحله بعد با استفاده از روش تجربی رومانا پایداري این ترانشه مورد ارزیابی دقیق تر قرار گرفته و شیب بهینه و پایدار تعیین گردیده است.
واژگان کلیدي: تحلیل پایداري ترانشهها، روش استریوگرافیک، روش رومانا
مقدمه
محور سیرجان- بردسیر- کرمان در استان کرمان واقع شده و از راههاي مهم ارتباطی این استان محسوب میشود. با توجه به اهمیت پروژه، پایداري این شیروانی که در کیلومتر83+996 قطعه دو/ب این مسیر واقع شده مورد ارزیابی قرار گرفته است.طول ترانشه مذکور حدود 400 متر و حداکثر ارتفاع آن 14 متر و بدون بِرم میباشد.بدینمنظور در مرحله اول پس از برداشت صحرائی مشخصات فضائی ناپیوستگیها، استریوگرام آنها به همراه مشخصات فضائی دامنه شیروانی با شیبهاي مختلف ترسیم شده و احتمال وقوع لغزشهاي صفحهاي، گوهاي و واژگونی مورد بررسی قرار گرفتند.
در مرحله بعد با در نظر گرفتن خصوصیات ژئومکانیکی و فضائی توده سنگ و ناپیوستگیها، با استفاده از روش تجربی رومانا - SMR - پایداري ترانشه مذکور با شیبهاي مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و پس از انجام تحلیل ها، شیب 3:1 - زاویه 72درجه - بعنوان شیب پایدار و بهینه انتخاب شده است.شایان ذکر است که در این مقاله، محاسبات فقط با شیب نهائی انتخاب شده - 3:1 - ، ارائه و از بیان محاسبات با شیبهاي مختلف به جهت خلاصهتر شدن متن، اغماض گردیده است.
-1 تحلیل پایداري
یکی از روش هاي تحلیل پایداري شیروانیهاي سنگی که در این مقاله از آن استفاده شده، شیوه رومانا است که در رابطه باطبقه بندي مهندسی سنگها می باشد.روش دیگر تحلیل بکار رفته در این گزارش روش ترسیمی یا نمایش استریوگرافی ناپیوستگیهاي سنگ و تفسیر آنها میباشد. حال راجع به هر یک از روشهاي مذکور به اجمال توضیحاتی ارائه میگردد.
-1-1 تحلیل پایداري به روش استریوگرافیک
امروزه بطور وسیعی از روش استریوگرافیک براي تحلیل پایداري دامنههاي سنگی استفاده میشود. بدین منظور ابتدا با بررسی-هاي آماري، دسته درزههاي اصلی و دیگر گسستگیهاي موجود در دامنه، تعیین و پس از آن استریوگرام معرف سطح دامنه یاشیبی که بر اثر حفاري بوجود خواهد آمد، در استریونت رسم میشود. در این مرحله آن تعداد از گسستگیهائی که در رابطه با دامنه مورد نظر می توانند مشکل آفرین باشند، مورد شناسائی قرار گرفته و بقیه حذف می شوند - معماریان،. - 1384
-1-1-1 تحلیل پایداري ترانشه مذکور به روش استریوگرافیک
بر اساس بازدید صحرائی بعملآمده از محل احداث این ترانشه و برداشتهاي زمینشناسی، مشخص شد که سنگهاي دیواره ترانشه مذکور از جنس کنگلومراي دانهریز با سیمان خوب میباشند که به رنگهاي مختلف و با لایهبندي داراي شیب حدود5 درجه و امتداد E30S - آزیموت 120 درجه - ، بصورت همشیب قرار گرفتهاند. حداکثر ارتفاع ترانشه مذکور به حدود 14 مترمی رسد. از نظر وضعیت آب زیرزمینی، ترانشه، خشک و فاقد آب می باشد.با مطالعه بر روي سطح شیروانی مذکور دو دسته درزه با مشخصات ذیل برداشت گردید:
-دسته درزه شماره یک : - J1 - امتداد این دسته درزه N30W - آزیموت 330 درجه - و شیب آن حدود 45 درجه و سوي شیب آن تقریبا 60 NE است. باز شدگی دهانه آن حدود 5 میلیمتر و بدون مواد پرکننده میباشد.
-دسته درزه شماره دو : - J2 - امتداد این دسته درزه E-W - آزیموت 90 درجه - و شیب آن حدود 60 درجه و سوي شیب آن تقریبا شمالی است.شیب انتخاب شده براي دامنه شیروانی مذکور 3 به 72 - 1 درجه - و امتداد دامنه شیروانی N60E - آزیموت 60 درجه - و سوي شیب آن 330 NW میباشد - ترددراه،. - 1385استریوگرام ترانشه مورد نظر در شکل 1 نشان داده شده که با توجه به آن احتمال لغزشهاي صفحهاي، گوهاي و واژگونی در این ترانشه منتفی است.
-2-1 تحلیل پایداري با استفاده از روش رومانا
رومانا Romana - ، - 1985 براي ارزیابی پایداري شیبهاي سنگی، یک سیستم طبقهبندي بنام امتیاز توده شیب - SMR - ابداع کرد. امتیاز توده شیب بهاینترتیب بدست میآید که فاکتورهاي تصحیح وابسته به ارتباط بین درزه و شیب دامنه شیروانی را ازامتیاز تودهسنگ بینیاوسکی - RMR - کم کرده و یک فاکتور که وابسته به روش حفر است را به آن میافزاید.SMR RMRbasic − - F1 × F2 × F3 - F4 - 1 - حال راجع به هر یک از پارامترهاي تشکیلدهنده رابطه - 1 - بطور خلاصه توضیحاتی بیان میگردد.: RMRbasic درسال 1973 میلادي، بینیاوسکی از مرکز تحقیقات علمی و صنعتی آفریقاي جنوبی - CSIR - ، یک طبقهبندي ازسنگها، برمبناي ویژگیهاي ژئومکانیکی آنها ارائه داد که به روش RMR یا CSIR معروف است و بعنوان یکی از موفقترین سیستمهاي ردهبندي سنگها، در پروژه هاي ژئوتکنیکی بکار میرود.
بعدها در سالهاي مختلف و در نهایت در سال 1989 میلادي، بینیاوسکی ردهبندي اولیه خود را اصلاح کرد که طبقه بندي بکاررفته در این گزارش، رده بندي تجدید نظر شده وي میباشد.در ردهبندي RMR، براي طبقه بندي سنگها از امتیازدهی به پنج پارامتر مقاومت فشاري تکمحوره مادهسنگ، شاخص کیفی سنگ - RQD - ، فاصله ناپیوستگیها، وضعیت ناپیوستگیها، وضعیت آب زیرزمینی استفاده میشود که به هریک از پارامترهاي مذکور، طبق جدول موجود، امتیازي تعلق میگیرد و در نهایت مجموع جبري این امتیازات، مقدار RMR سنگ را مشخص می نماید - جدول . - 1:F1این پارامتر به توازي امتداد سطوح درزهها با امتداد دامنه شیروانی بستگی دارد. مقدار این پارامتر بین 0/15 تا 1متغیر بوده و بطور تقریبی از رابطه 2 بدست می آید:
