بخشی از مقاله
چکیده
سازند آغاجاری کهعمدتاً ترکیبی از لایسنگ و ماسهسنگ میباشد در جنوب و جنوب غربی ایران دارای بیرونزدگی گستردهای میباشد. نحوه برآورد پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ این سازند که از تناوب لایههای نرم و سخت لایسنگ و ماسهسنگ تشکیل شده است، بدلیل نیازمندی به پارامترهایی معادل و معرف کل توده سنگ برای انجام طراحیها، بسیار اهمیت دارد. در همین راستا در این تحقیق پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگهای سازند آغاجاری در غرب ایران مورد مطالعه قرار گرفته است.
در ابتدا با انجام برداشتهای صحرایی و همچنین حفر گمانههای اکتشافی، ساختار زمینشناسی سازند آغاجاری مورد مطالعه قرار گرفته و وضعیت لایهبندی و دسته درزههای آنها برداشت شد. در ادامه با انجام آزمایشهای آزمایشگاهی گسترده فیزیکی و مکانیکی بر روی نمونه مغزههای لایسنگی و ماسهسنگی این سازند پارامترهای ژئومکانیکی سنگ بکر استخراج شد. با استفاده از نتایج شاخص کیفی سنگ - RQD - در گمانههای اکتشافی حفر شده، مشخصات ناپیوستگیهای برداشت شده و همچنین نتایج آزمایشهای آزمایشگاهی، طبقهبندی مهندسی توده سنگ به کمک روشهای RMR و GSI صورت گرفته و در نهایت با تلفیق این نتایج پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگهای سازند آغاجاری که شامل پارامترهای مقاومت برشی و مدول تغییر شکل پذیری توده سنگ میباشد برآورد شده است.
.1 مقدمه
سازند آغاجاری کهعمدتاً از ماسهسنگ، لایسنگ تا لایسنگهای رسی همراه با میانلایههای انیدریتی تشکیل شده است در غرب، جنوب غربی و جنوب ایران رخنمون دارد - شکل . - 1 با توجه به اینکه سازند آغاجاریعمدتاً ترکیبی از لایههای لای سنگی و ماسه سنگی با ضخامتهای متفاوت میباشد، پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ این سازند نیز متناسب با حجم متفاوت واحدهای سنگی مذکور میتواند متغیر باشد. لایههای ماسهسنگی که دارای مقاومت بالاتری هستند با ضخامتهای متفاوت در این سازند وجود دارند و با توجه به مقاومت و سختی بالاتر ماسه سنگها، اکثر ناپیوستگیها نیز در آنها توسعه یافتهاند، در حالی که توسعه دسته درزهها در درون لایههای لایسنگی گسترش چندانی نیافته است. - شکل . - 2
این تحقیق با هدف انجام مطالعات مکانیک سنگی بر روی توده سنگهای سازند آغاجاری و برآورد پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگهای آن انجام شده است. در این راستا با بررسی شرایط زمینشناسی و زمینشناسی ساختمانی سازند آغاجاری در ناحیه غرب ایران، مشخصات ساختاری توده سنگ این سازند با استفاده از اطلاعات سطحی و زیرسطحی استخراج شده است. همچنین با انجام مجموعهای از آزمایشهای آزمایشگاهی مکانیکی بر روی نمونههای سنگی انتخاب شده از حفاریهای اکتشافی، پارامترهای ژئومکانیکی سنگ بکر استخراج گردید. سپس به منظور برآورد پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ، طبقهبندی مهندسی توده سنگ به کمک روشهای RMR و GSI انجام شد. در نهایت با در نظر گرفتن نسبت لایسنگها به ماسهسنگها و با استفاده از روش لابشر1و با تلفیق تمامی نتایج حاصله، پارمترهای ژئومکانیکی توده سنگ بر اساس معیار هوک-براون تعیین گردید.
.2 دادهها و روش تحقیق
دادههای مورد بررسی در این تحقیق، از مطالعه ساختاری سازند آغاجاری، انجام آزمونهای آزمایشگاهی و همچنین نتایج آزمایشهای مقاومت تکمحوره و سهمحوره، حاصل شدهاند که در ذیل به شرح آنها و چگونگی انجام آزمایشها، پرداخته شده است.
1؛.2 ساختار سازند آغاجاری
در این مطالعه، اطلاعاتی همانند جهتداری لایهبندی و درزهها، باز شدگی، فاصلهداری، پایایی، مواد پرکننده، زبری و ... در ایستگاههای مختلف و گمانههای حفر شده، ثبت گردید. فراوانی زاویه سطح ناپیوستگیها نسبت به محور حفاری و همچنین برداشتهای سطحی نشان دهنده سه مجموعه ناپیوستگی در توده سنگ سازند آغاجاری بوده که شامل یک لایهبندی و دو دسته درزه میباشد - شکل . - 3 لازم به ذکر است این سیستم درزههاعمدتاً در ماسه سنگها توسعه یافتهاند.
بررسی هیستوگرام اطلاعات برداشت شده نشان داد که پایایی درزههای اصلی بین 1 تا 3 متر و 3 تا 10 متر متغیر است. سطوح درزهها اغلب نامنظم بوده و درزههای مستوی دارای فراوانی کمتری هستند. فاصلهداری ناپیوستگیهای موجودعمدتاً در دو بازه 6 تا 20 و 20 تا 60 سانتیمتر قرار دارند که در توصیف فاصلهداری نزدیک2تا متوسط 3قرار میگیرند. بازشدگی درزههای ثبت شده در گمانههای اکتشافی،عمدتاً در بازه 0/5-2/5 میلیمتر با تعریفنسبتاً باز قرار دارند.
درزههاعمدتاً توسط ژیپس، کلسیت پر شدهاند و مقدار مصالح لوم در درزهها نسبت به برداشتهای سطحی صورت گرفته، کمتر گزارش شده است و در نهایت هوازدگی سطح درزهها در بیش از %65 موارد در بازه کمی هوازده و در حدود %20 موارد در بازه هوازدگی متوسط قرار میگیرند. بررسی لاگ گمانههای اکتشافی نشان میدهد که با افزایش عمق میزان هوازدگی سطح ناپیوستگیها کاسته شده به گونه ای که در اعماق بیش از 40 متر درزههایی با هوازدگی متوسط دیده نمیشود .
2؛.2 مطالعات آزمایشگاهی
برای اندازهگیری خواص ژئومکانیکی سنگ بکر و توده سنگهای سازند آغاجاری، برنامه مطالعاتی شامل نمونهگیری از گمانههای اکتشافی و انجام آزمونهای آزمایشگاهی بر روی نمونههای اخذ شده به اجرا درآمد. برای اندازهگیری خواص مکانیکی سنگ بکر، آزمونهای آزمایشگاهی در شرایط خشک و اشباع انجام شده که در جدول 1 تعداد هر یک از آزمایشها ارائه شده است .
