بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش تأثیرات استفاده از روشهاي توسعه یافته RQD بر سیستم طبقه بندي مهندسی توده سنگ نظیر مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این راستا روابط تجربی نیز براي تخمین مدول دگرشکلی توده سنگ ارائه شده است. محاسبه RQD با محدودیت هایی نظیر وابستگی به جهت حفاري و عدم اطمینان از سلامت سنگ همراه است که باید با دقت بالایی به کار برده شود.
در مقاله حاضر از نتایج حاصل از 11 آزمایش بارگذاري صفحهاي - PLT - در ساختگاه سد بختیاري و مغزههاي گمانه هاي حفاري شده در محل هاي انجام آزمایش PLT در گالريهاي اکتشافی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت تعیین RQD از روش درزه وزن داده شده - WJD - بر اساس زاویه درزهها با محور گمانه استفاده گردیده و سپس با استفاده از روابط پالمسترم 1982 و 2005 که براي تخمین غیر مستقیم RQD ارائه شده است، شاخص کیفی توده سنگ تعیین و در محاسبه RMR به کار گرفته شده است.
در نهایت با استفاده از برنامه SPSS بین مدول دگرشکلی توده سنگ و RMR رابطه هاي خطی، توانی و سیگموئید برقرار گردید. نتایج نشان داد که ضریب همبستگی بین RMR و مدول دگرشکلی توده سنگ در شرایطی که از روش توسعه یافته RQD در محاسبات RMR استفاده شده، نسبت به RMR حاصل از RQD سنتی و سایر روابط تجربی پیشنهادي توسط محققان، ارتباط بهتري برقرار میباشد.
1 مقدمه
مدول دگرشکلی توده سنگ در طراحی بسیاري از سازههاي زیر زمینی در سطح و یا درون سنگها به کار برده میشود. روشهاي بسیاري نظیر آزمایشهاي بارگذاري - باربرداري - صفحهاي، روشهاي ژئوفیزیکی - معمولاً لرزهاي - ، آزمایشهاي آزمایشگاهی، روابط تجربی و روشهاي تعادل حدي براي تعیین مدول دگرشکلی توده سنگها وجود دارد. هر کدام از این روشها نکات مثبت و منفی را نیز به همراه دارند.
براي اولین بار RQD در سال 1963 بوسیله دیرابداع شد - Palmstrom, 2005 - ، که مقدار کمیتی را براي تعیین کیفیت توده سنگ از گمانههاي حفاري بیان میکند و به عنوان درصدي از قطعات مغزه بزرگتر از 10 سانتیمتر در طول یک ران حفاري معرفی شده است که سادگی و سهولت آن باعث ترویج و کاربرد گستره آن شده است. با توجه به این موضوع براي RQD، محدودیتها و کمبودهایی را در نحوه اندازهگیري آن بر شمردهاند.
براي مثال چه معیاري باعث انتخاب طول 10 سانتیمتر در محاسبات RQD شده است؟ بطوریکه اگر طول قطعات در یک ران حفاري 9 سانتیمتر باشد، RQD برابر صفر و زمانی که فواصل درزه برابر با 11 سانتیمتر باشد، RQD برابر 100 بدست میآید. از اینرو RQD اطلاعاتی درباره قطعات مغزه کمتر از 10 سانتیمتر نمیدهد و بطور کلی میزان سلامت توده سنگ مطرح نمیباشد. علاوه بر این موارد، RQD وابستگی زیادي به جهت داشته و با تغییر جهت حفاري گمانه، مقدار عددي RQD نیز تغییر مینماید.
ساختگاه سد بختیاري در جنوب غربی ایران ، تقریباً 70 کیلومتري شمال غرب اندیمشک و 65 کیلومتري جنوب غربی دورود قرار دارد . - Bakhteyari report ,2009 - در این مقاله، روابط جدیدي بین مدولهاي دگرشکلی توده سنگ و RQD حاصل از روش درزه وزن داده شده - weighted joint density-wjd - که با استفاده از روابط پالمسترم 1982 و 2005 شاخص کیفی توده سنگ بدست آمده، ارائه گردید.
براي تخمین مدول دگرشکلی توده سنگ با استفاده از سیستم هاي طبقه بندي توده سنگ مانند RMR محققان بسیاري روابط تجربی متفاوتی را ارائه کردهاند. اولین معادله تجربی، که RMR را مورد توجه قرار داده، بوسیله بنیاوسکی ارائه شد. محدودیت اصلی این شیوه این است که، رابطه پشنهادي براي RMR بیش از 50 قابل کاربرد است.
صرافیم و پریرا نیز معادلهاي را ارائه کردهاند که براي RMR کمتر از 50 کاربرد دارد تا بر محدودیت بنیاوسکی غلبه کنند . - Kim,1993 - همچنین افرادي مانند Kim - 1993 - ، Goceoglu و همکاران - 2003 - روابط تجربی دیگري را پیشنهاد کردهاند که مبناي اصلی آن سیستم طبقه بندي RMR میباشد . - Byung, 2008 - اما نکته قابل تامل در تمام روابط فوق استفاده از روش سنتی RQD بوده که به طور مستقیم برداشت میشود و محدودیتها و خطاهاي ناشی از محاسبه آن در سیستم طبقه بندي RMR وارد شده است.
همانطور که بیان گردید، محاسبه RQD همیشه تردیدهایی دارد که ناشی از ایرادات و محدودیتهایی است که به روش تعیین RQD وارد میشود. در این مقاله سعی شد تا با استفاده از روش بهینهاي مانند WJD خطاهاي موجود در اندازهگیري مقادیر RQD به روش سنتی مورد بررسی قرار گیرد. براي دستیابی به این اهداف نتایج حاصل از آزمایش بارگذاري صفحهاي همراه با اندازهگیريهاي مورد نیاز بر روي مغزههاي محل آزمایش در گالري هاي اکتشافی ساختگاه سد بختیاري مورد استفاده قرار گرفته است. براي این پژوهش 11 آزمایش بارگذاري صفحه اي مورد بررسی قرار گرفته و مدول کلی دگرشکلی بوسیله رابطه Unal محاسبه شد. سپس با استفاده از گمانه هایی که در محل انجام بارگذاري صفحهاي حفاري شده است، RQD به روش سنتی و WJD محاسبه و در تحلیلها بکار برده شده است.
2 مشخصات و زمین شناسی ساختگاه سد بختیاري
سد بختیاري با ارتفاع 315 متر از پی از نوع بتنی دو قوسی با هدف تامین نیروي برق از نیروگاه هاي برقابی و تامین آب براي منطقه در حدود 50 کیلومتري بالادست سد دز احداث خواهد شد. سد بختیاري بر روي رودخانه بختیاري، در 5 کیلومتري بالادست محل تلاقی دو رودخانه سزار و بختیاري که رودخانه دز را تشکیل میدهند واقع شده است. ساختگاه سد تقریباً در فاصله 100 کیلومتري خرم آباد، نزدیکترین مرکز استان میباشد.
درحال حاضر، ساختگاه سد فقط از طریق قطار قابل دسترسی میباشد. فاصله آن با اهواز و تهران به ترتیب 300 و 600 کیلومترمیباشد . سد بختیاري در تنگه رودخانه بختیاري، در یال شمالی تاقدیس سیاه کوه و در مجاورت سطح محوري آن قرار دارد.
