بخشی از مقاله
چکیده
تونل انتقال آب بهشتآباد با هدف انتقال آب از سرشاخههاي رودخانه کارون به فلات مرکزي ایران در دست مطالعه است.
این تونل با طول تقریبی 65 کیلومتر و قطر تمام شده 6 متر، با آورد سالانه 1070 میلیون مترمکعب جهت رفع کمبودهاي آبی بخشهاي شرب، صنعت، کشاورزي و غیره در فلات مرکزي ایران، بزرگترین تونل انتقال آب در کشور خواهد بود.
در این مقاله با توجه به درزههاي سطحی برداشت شده و نتایج به دست آمده از آزمایش بر روي مغزههاي حفاري، قطعه دوم مسیر تونل از کیلومتر 5/920-2/530 به شش پهنه تقسیم و با استفاده از طبقهبندي مهندسی مقدار پارامتر GSI براي هر پهنه تعیین و در نهایت با بهرهگیري از روش پیشنهادي هوك، پارامترهاي توده سنگ تونل در هر پهنه ارزیابی شده است. سپس با توجه به نتایج تحلیلها و به کمک مدلسازي عددي توسط نرم افزار FLAC2D، پوشش موقت و نهائی تونل طراحی شده و نتایج با روشهاي تجربی Q، RMR و VNIMI مورد مقایسه قرار گرفته است.
1 مقدمه
تونل انتقال آب بهشت آباد با طول تقریبی 65 کیلومتر یکی از پروژههاي بزرگ آبرسانی کشور است که با هدف انتقال آب به فلات مرکزي مورد مطالعه قرار گرفته است. این تونل با راستاي جنوبغربی- شمالشرقی در نزدیکی شهرستان اردل در استان چهارمهال بختیاري واقع شده است.[1] در این مقاله، تحلیل پایداري و تعیین نوع نگهداري قطعه دوم تونل از کیلومتر 2/520 تا 5/920 به کمک مدلسازي عددي انجام گرفته و نتایج با روشهاي تجربی Q، RMR و VNIMI مقایسه شده است.
2 زمین شناسی مهندسی مسیر
گستره مسیر تونل بهشتآباد عمدتأ در مناطق کوهستانی مرتفع با دشتهاي محصور میانکوهی قرار گرفته است. پست- ترین نقطه ارتفاعی در این گستره در بخش ورودي تونل قرار دارد. این در حالی است که مرتفعترین نقطه در مسیر تونل در کوه هزارگزي قرار گرفته که حدود 2970 متر از سطح دریا ارتفاع دارد. بدین ترتیب بیشترین میزان اختلاف ارتفاع، در گستره مورد مطالعه در حدود 1290 متر است. اغلب پدیدهها و واحدهاي ژئومورفیک این ناحیه، تحت تأثیر عامل به وجود آورنده خود - کوهزاد زاگرس - در امتداد شمالغربی- جنوبشرقی قرار دارند.
1-2 دادههاي آزمایشگاهی
آزمایشهاي انجام شده بر روي نمونهها، شامل آزمایش مقاومت فشاري تکمحوري و آزمایش کششی غیرمستقیم - برزیلی - به همراه تعیین وزن مخصوص، مدول الاستیسیته و ضریب پواسون بوده که نتایج آن در جدول 1 آورده شده است
جدول - : - 1 نتایج آزمایشهاي انجام شده بر روي نمونههاي سنگ بکر[2]
3 تحلیل تجربی پایداري تونل
در بررسی پایداري و تخمین سامانه نگهداري تونل انتقالآب بهشتآباد، مسیر تونل به گونهاي پهنهبندي شده که پهنههاي مذکور، خصوصیات ژئومکانیکی یکسانی داشته باشند. براي صرفهجوئی در وقت از توضیحات اضافی روشهاي تجربی RMR و Q صرفنظر میشود. ولی در مورد روش VNIMI توضیح داده خواهد شد.
1-3روش VNIMI
جهت ارزیابی پایداري، روش جدید، موثر و جامعی توسط مؤسسه تحقیقات و طراحی معدن روسیه پیشنهاد شده است. در تحلیل پایداري تودهسنگ با روش VNIMI، تأثیر عوامل زمینشناسی و مهندسی در نظر گرفته شده است. امتیازدهی منطقی، ارزیابی مناسب تأثیر هر فاکتور و در نهایت اختصاص انواع مختلف نگهداري براي هر طبقه پایداري، روش فوق را به عنوان روشی جامع و ابزاري توانمند در طراحی حفاريهاي زیرزمینی تبدیل ساخته است. روش VNIMI براي ارزیابی پایداري، مقدار جابجایی دیواره حفره - U - را به کار گرفته که طبق این روش، U عبارت است از مقدار جابجایی قابل انتظار دیواره بدون نگهداري حفره در تمام مدت بهرهبرداري است که از رابطه 1 قابل محاسبه است.
در این رابطه UT مقدار جابجایی وابسته به عمق تونل و مقاومت فشاري تودهسنگ است که با اعمال ضرایبی متأثر از شیب و امتداد لایهها Kα - و - K ، ابعاد تونل - KB - ، تأثیر تونلهاي مجاور - KS - و مدت زمان بهرهبرداري - KT - ، میزان تغییر شکل محیط تونل - U - محاسبه و طبقه پایداري با توجه به جدول 2 تعیین میگردد. از بین رده پایداري سقف و دیواره، طبقه پایداري بالاتر انتخاب شده و با توجه به جدول 3 نگهداري مناسب پیشنهاد میشود
در بررسی پایداري و تخمین نگهداري تونل انتقالآب بهشتآباد با روش VINIM، مسیر تونل به گونهاي پهنهبندي شده که پهنههاي مذکور، خصوصیات ژئومکانیکی یکسانی داشته باشند. سپس با توجه به طبقه پایداري حاصل شده، نگهداري لازم جهت تأمین پایداري مورد نیاز ارائه شده است. نگهداري پیشنهادي توسط این روش همراه با نگهداريهاي پیشنهاد شده توسط روشهاي تجربی RMR و [4 ,5] Q در جدول4 آورده شده است که مقایسه نتایج روشهاي مختلف را به سهولت امکانپذیر میسازد.
