بخشی از مقاله
خلاصه
تونل انحراف آب سدگلمندره از ورودی تا انتها به طول360 متر با امتداد شمال غربی - - N47W درآینده نزدیک احداث می گردد. از آنجایی که در فضا های حفاری شده در درون سنگ درزه دار در اعماق نسبتاً کم رایج ترین نوع شکست، سقوط گوه از سقف یا دیواره های جانبی فضا های زیر زمینی می باشد. لذا در تحلیل پایداری تونل هایی که در این شرایط حفر می شوند، تشخیص وتعیین موقعییت، ابعاد وتحلیل پایداری گوه، حائز اهمیت می باشد.
در این مقاله با استفاده از داده های به دست آمده از برداشتهای زمین شناسی انجام گرفته در این تونل، در نرم افزار Dips، دسته درزه های متقاطع با سطح تونل تعیین شده و سپس با استفاده از نرم افزار Unwedge و وارد کردن داده های مورد نیاز در این نرم افزارگوه های تشکیل شده در اطراف تونل مشخص گردید ودر انتها سیستم نگهداری مناسب شامل شاتکریت و راکت بولت تعیین گردید.
1. مقدمه
چهارچوب تمامی تحلیلهای مکانیک سنگ، بر پایه دادههای زمین شناسی مهندسی قرار دارد که به شناسایی نوع سنگها، ناپیوستگیهای ساختاری و خواص مصالح میپردازند. اهمیت این دادهها به حدی است که چنانچه اطلاعات زمینشناسی مهندسی که تحلیلهای مهندسی سنگ بر پایه آن قرار دارد ناکافی یا غلط باشد، حتی عالمانهترین تحلیلهای مکانیک سنگ نیز میتواند بی معنی و غلط از کار درآید .[1] وجود ناپیوستگیها، درجهای از هوازدگی، مقاومت و شرایط هیدرولیکی تودهسنگ از مهمترین خصوصیات زمینشناسی مهندسی تودهسنگ است
بنابراین سازه های که در توده سنگی با چند دسته ناپیوستگی حفر می شوند، ممکن است با بلوکهای سنگی دارای اندازه های متفاوت در سطح خود مواجه شوند. جابجایی بالقوه بلوکهایی که بحرانی ترین نحوه استقرار را دارند می توانند بلوکهای مجاور را سست کنند وسقوط و لغزش آن ها میتواند برای فضای مورد نظر تهدید کننده باشد.[3] در این گونه موارد چنانچه در تونل، سیستم نگهداری مناسب نصب نشود، سقوط گوه های سنگی ممکن است خسارت هایی را به بار آورد. در صورتیکه سیستم نگهداری وجود داشته باشد جابجایی بلوک ها بارهایی به سیستم نگهداری وارد می کند وچنانچه سیستم نگهداری برای تحمل چنین با رهایی طراحی نشده باشد امکان ریزش وجود خواهد داشت.
.2 موقعیت جغرافیایی
منطقه مورد مطالعه در شمال شرقی ایران و در مجاورت مرز استانهای خراسان شمالی و گلستان واقع شده است. موقعیت جغرافیایی محل پروژه در عرض 37 5 تا 37 17 شمالی و در طول 55 43 تا 56 13 شرقی قرار دارد. ساختگاه سد در نزدیکی روستای چشمه خان واقع است.
محدوده مطالعاتی از شمال محدود به ارتفاعات مشرف به جاده ارتباطی بجنورد - گرگان، از شرق به محدوده روستای چشمه خان، از جنوب به ارتفاعات خونی و چشمه خان و از غرب به ارتفاعات قیز قلعه و پارک گلستان محدوده میشود.
.3 برداشت و بررسی ناپیوستگیها
امروزه مطالعات درزهنگاری1 نقش مهمی در تعیین موقعیت مکانی، طراحی شکل دهانه، جهت تونل و پیشبینی ملزومات نگهداری موقت و دائم دارد. قبل از ساختن هر سازه در روی سطح زمین یا زیر زمین باید مطالعات درزهنگاری انجام شود تا روی گسلها یا درزههای سست سازهای بنا نشود. تودههای سنگی برخلاف سنگ بکر دارای عوارض ساختاری زمین شناسی متنوعی از جمله گسلها، درزه و شکاف و لایهبندی است. وجود ناپیوستگی-ها باعث پیچیدهتر شدن رفتار توده سنگ نسبت به سنگ بکر میگردد. توزیع انواع الگوهای ناپیوستگیها2 نسبت به یکدیگر و نسبت به جهت نیروهای اعمال شده از عوامل اصلی کنترل کننده پایداری توده سنگ در مسیر تونل میباشد. از سادهترین راههای شناخت شاخصهای کیفی توده سنگ در صحرا برداشت و تجزیه و تحلیل خصوصیات ناپیوستگیهای سنگ است.
به منظور بررسی ویژگیهای مهندسی توه سنگهای در برگیرنده تونل، مطالعات درزهنگاری از رخنمونهای3 طبیعی و ترانشههای سنگ انجام گردید. محدوده مورد مطالعه بر مبنای تراکم و طرح گسستگیها، به یک محدودهی ساختی4 مجزا تقسیم شد. این محدوده ساختی در مسیر تونل منطبق بر محدودههای چینهشناسی-ساختی میباشند.
با توجه به اینکه رفتار مهندسی توده سنگ به شدت تحت تاثیر فراوانی درزههاست. در بررسیهای صحرائی5 تعداد درزهها به دقت مورد بررسی قرار گرفت و ثبت گردید، درزههای سیستماتیک6 از درزههای غیر سیستماتیک جدا گردید. برداشت ناپیوستگیها و اطلاعات مورد نیاز در راستای خط برداشت7 از رخنمونهای سنگی در امتداد تونل انحراف انجام شد. تجزیه تحلیل خوشهای شدن دادههای مختصاتی در روش فیشر [4]انجام گردید. با توجه به اینکه تمام تونل در آهک مارنی قرار گرفته است نامگذاری مقطع تونل تحت عنوان بخش A طبق جدول1 تحلیل شده است.
مشخصات ناپیوستگیهای مسیر تونل در جناح راست سد در جدول 2، و همچنین استریوگرام ناپیوستگیها درشکل1 آورده شده است.
جدول -1 تقسیم بندی توده سنگهای در بر گیرنده تونل
جدول-2 مشخصات سیستم درزه مسیر تونل در جنا ح راست سد
شکل -1 استریوگرام و رز دیاگرام - دیاگرام گلسرخی - ناپیوستگیها در تکیه گاه راست سد در مسیرتونل گلمندره. ناپیوستگیها در این تکیه گاه شامل 3 دسته درز و یک سیستم لایه بندی که تحت عنوان شماره 4 نامگذاری شده است. دسته درزه های 1و2 و همچنین دسته درزه های 2و3 بر هم عمودند. دسته درزه های 1و3تقریباً با یکدیگر بصورت موازی با یکدیگر قرار گرفته اند. دسته درزه های 1و3 لایه بندی را قطع میکنند و دسته درزه 2تقریباً بموازات لایه بندی است.
4. خصوصیات ژئوتکنیکی مسیر تونل
مشخصات ژئومکانیکی نمونههای سنگی را در مسیر تونل با استفاده از گمانه ها ی حفر شده مورد ارزیابی آماری قرار داده و مقادیر پیشنهادی به شرح جدول 3 ارائه گردید.
جدول -3 برآورد پارامترهای ژئومکانیکی نمونههای سنگی محدوده سد
