بخشی از مقاله
خلاصه
امروزه طبقهبندی مهندسی توده سنگ به طور گستردهای در علوم زمینشناسی مهندسی و مکانیک سنگ مورد استفاده قرار میگیرد. با توجه به گسترش علوم، روابط تجربی جدید جایگزین روابط و روشهای کهنتر شده و بر اساس آن پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ جهت استفاده در طراحی به دست میآید.
عمده ترین پارامترهای طبقهبندی مهندسی توده سنگ بر اساس گسترش ناپیوستگیهای توده سنگ و ویژگیهای ژئومکانیکی سنگ بکر بنا نهاده شده است. از جمله مهمترین طبقهبندیهای توده سنگ، طبقهبندی ژئومکانیکی توده سنگ - RMR - و طبقهبندی شاخص مقاومت زمینشناسی - GSI - میباشد.
در این پژوهش رابطه بین نفوذپذیری توده سنگ و طبقهبندی مهندسی توده سنگ - RMR,GSI - در محدوده سد بتنی دالون - در شمال استان کهگلویه و بویر احمد - و بر روی سازند سروک مورد بررسی قرار داده میشود. در نهایت میتوان به مدلی ریاضی از وضعیت نفوذپذیری سنگ بر اساس طبقهبندی مهندسی سنگ در محدوده سد دست یافت که به روشنتر شدن وضعیت نفوذپذیری توده سنگ در محل و پیشبینی برنامه تزریق کمک میکند. سرانجام طراحی پرده آببند نبز به گونهای بهینهتر انجام خواهد گرفت. همچنین درصورت ایجاد یک رابطه منطقی، این رابطه میتواند شرایط نفوذپذیری را در مکانهایی با شرایط زمینشناسی همانند که طبقهبندی مهندسی توده سنگ آن انجام یافته و بنا به دلایل متفاوت آزمونهای نفوذپذیری روی آن انجام نشده است را نیز پیشبینی نماید.
1. مقدمه
در این پژوهش با توجه به شرایط ریخت زمینشناسی محل طرح، سد از نوع بتنی وزنی انتخاب شده است. با ساخت سد، جریان طبیعی آب به هم می خورد. فشار ستون آب جمع شده در پشت سد، برای رسیدن به تعادل هیدرو دینامیکی به تکیه گاهها و بدنه سد فشار میآورد. بار ناشی از آب مخزن مایل است، سد را به سمت پایاب براند، با بالا و پایین رفتن سطح آب در مخزن، میزان فشار ناشی از آب تغییر میکند. پی سد باید بتواند این بارها را تحمل نماید، بدون اینکه جسم سد بیش از حد زیر تنش قرار گیرد یا به پرده آببند زیر آن صدمه ای وارد آید.
از آنجا که دیوارههای بتنی سد را می توان کاملا آببند در نظر گرفت، فشار ستون آب وارد بر تکیه گاههای سد، مایل به خروج از سیستم سطوح ناپیوستگی موجود در تکیه گاهها میباشد. در این حالت ویژگیهای ژئودینامیکی آن، هوازدگی و یا آلتراسیون، نوع مصالح پرکننده درزه ها، سیمان شدگی و دیگر عوامل تاثیر بسزایی در فرار آب از محور سد خواهد داشت.]معماریان، زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک[ در این پژوهش، دیاگرامهای لوژان مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و زونهای نفوذپذیر مشخص گردیده شده است.
وجود زون هایی با نفوذپذیری بالا و فراوانی نسبتا بالای سطوح ناپیوستگی، رفتار جریانهای آشفته و اتساعی پس از رفتار خطی و وجود سیستم درزههای ناهمگن و ویژگی های آنها، نیاز ایجاد پرده تزریق در پی سد و تکیه گاهها را تا رسیدن به مقادیر نفوذپذیری و نشت مجاز آشکار میکند. قضاوت در مورد تزریق پذیری محل با استفاده از مقادیر RQD خالی از اشکال نمیباشد به گونه ای چنین پارامتری به تنهایی نمیتواند راهنمایی برای تزریق باشد. همچنین با استفاده از نتایج لوژان به تنهایی نمیتوان خورند دوغاب را مورد تحلیل قرار داد.
به عبارت دیگر لوژان ثابت در یک مقطع میتواند حاصل یک درزه با بازشدگی زیاد و چند درزه با بازشدگی کم باشد. این موضوع از لحاظ تزریق دارای اهمیت میباشد، زیرا نوع دوغاب مصرفی برای تزریق برای هر درزه متفاوت میباشد. از این رو تعداد درزهها و بازشدگی معادل هر درزه، در توده سنگهای ساختگاه سد مورد پژوهش در محل گمانهها بدست آمد.
پژوهشهای پیشین نشان از رابطهای مفهوم دار بین ویژگیهای کیفی توده سنگ و نفوذپذیری دارد. بررسی ارتباط بین نفوذپذیری و RQD، و همچنین نفوذپذیری با طبقهبندی مهندسی توده سنگ به روش RMR در پژوهشهای گذشته در نقاط مختلف با شرایط زمینشناسی و چینهشناسی گوناگون، مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش ضمن بررسی نفوذپذیری با طبقهبندی مهندسی توده سنگ به روش RMR، روش GSI نیز بررسی شده است.
2. منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه در استان کهگلویه و بویر احمد، شهرستان مارگون و در بخش شمالی استان و شمال باختری مارگون قرار دارد. مسیر دسترسی به محل سد، از طریق جاده یاسوج-مارگون، صورت میگیرد. بعد از پیمودن 78 کیلومتر از یاسوج به سمت شمال - جاده اصفهان - ، به شهر مارگون و پس از طی 48 کیلومتر از مارگون به محل طرح میرسیم که 2 کیلومتر پایانی آن جاده خاکی می باشد - شکل . - .1 موقعیت جغرافیایی محل در محدوده 50 49 29 طول شرقی و 31 08 48 عرض شمالی قرار گرفتهاست.
شکل .1 نقشه موقعیت جغرافیایی و راههای دسترسی به محل طرح دالون- شهرستان بویراحمد - استان کهگیلویه و بویراحمد
3. تکتونیک منطقه:
ساختارهای تکتونیکی بویزه چین خوردگیها در شکل گیری توپوگرافی منطقه طرح - زاگرس میانی - بسیار موثر بوده و اشکال گوناگونی را ایجاد نموده است. آثار گسلش سطحی بارز، در ناحیه حوضه آبریز طرح به دلیل وجود سنگهای انعطاف پذیر شیلی و مارنی دیده نشده است. جهت اصلی زونهای خرد شده در ناحیه طرح، روند پر شدگی احتمالی - تزریق دوغاب و سیمان و یا بتن - در ناحیه طرح را آشکار می کند، به گونه ای که تزریقهای احتمالی جهت استحکام توده سنگ باید در جهت عمود بر این گسیختگی ها درنظر گرفته شود تا بیشترین تاثیر را داشته باشد. همچنین این روند نشان دهنده نقطه ضعف در این مسیر بوده که در شرایط مشابه گزینهیابی محور سد ترجیح بر قرارگیری محور سد به موازات این روند میباشد تا با کمترین مشکلات احتمالی برخورد کنیم. در شکل .2 وضعیت نقشه توپوگرافی محل احداث سد دیده میشود.
شکل .2 نقشه توپوگرافی محدوده محور، مخزن و موقعیت محل سد خاکی دالون
4. لیتولوژی
محدوده حوضه آبریز طرح به لحاظ لیتولوژی از سازندهای کرتاسه و ائوسن تشکیل شده است. این واحدها عبارتند از: واحد سنگهای آهکی سروک - Ksa - ، واحد سنگهای شیلی گورپی - Kg - ، واحدهای سنگهای شیلی پابده - Ep - ، واحد نهشتههای رودخانهای و آبشستی واریزهای و برجا - Qal,QR,QS - - شکل . - .3 محدوده محور کاملا از واحد سنگهای آهکی سروک تشکیل شده است و مخزن سد عمدتا از خاکهای برجا و واریزهای حاصل از فرسایش سنگهای شیلی، مارنی سازند گورپی و برونزد سنگی این سازند تشکیل شده است
شکل .3 نقشه زمینشناسی حوضه آبریز طرح دالون
