بخشی از مقاله
چکیده
تونل پیسا 2 با 740 متر طول و امتداد N20، در طول گسل کازرون در کمربند چینخورده زاگرس قرار گرفته است. این تونل در سنگهاي مارنی خردشده - با فشار تورمی بیش از - 2kg/cm2 حفر گردیده است. خطرات زمینشناسی در طول این تونل به چهار دسته تقسیم شده که عبارتند از: تورم مارن، نفوذ آبهاي زیرزمینی، شکستگی و گسلش - جابجایی - در دیواره تونل، رخداد زلزله میباشد.
در استفاده طولانی مدت از تونل، پوشش آن در مقابل بارگذاري اعمالی و نشت ثانویه آب - به دلیل عدم کارایی سیستمهاي عایقی و زهکشی - عملکرد درستی نداشته است و سبب تخریب آسفالت و بهم- ریختگی و تخریب دیواره هاي تونل و زهکشها گردیده است. با استفاده از نرمافزار FLAC3d، شرایط تنش قبل از حفر و کرنشهاي حین و بعد از حفر تونل مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج این آنالیز نشان داد که هیچگونه ناپایداري و دگرشکلی بحرانی در حین حفر تونل رخ نداده است. در حالیکه عدم کارایی سیستمهاي زهکشی و عایقکاري در مقابل نشت-هاي ثانویه و تورم مارن، سبب شده که میزان کرنش برشی و حجمی - به صورت تورم و جابجایی - از مقدار مجاز کرنش فراتر برود و به این ترتیب، سیستم پوشش و زهکش اصلی تونل آسیب ببیند. براي مقابله با این شرایط، ما باید سیستمهاي پوششی و زهکشی را به صور ذیل اصلاح نماییم:
-1 بازسازي سیستم زهکشی با بتون مسلح مناسب و شیب و عرض مناسب کانال زهکش
-2 عایق کاري پشت پوشش و استفاده از زهکشهاي چند منظوره جهت هدایت آبهاي زیرزمینی به زهکش اصلی گالري تونل.
کلمات کلیدي: خطرات زمینشناسی، سنگهاي نرم، تونل پیسا 2، نرمافزار FLAC3d، راههاي مقابله
-1 مقدمه:
راه نخستین و طبیعیترین وسیله ارتباط انسانهاست که قدمت آن به تاریخ تمدن بشري میرسد. گردش چرخهاي اجتماعی بدون وجود راه ممکن نیست. عبور مسیر راه از دل کوهها باعث ایجاد ابنیه هاي خاصی مثل تونل میگردد. با توجه به کوهستانی بودن کشور ما، در اکثر محورها، یک یا چند عدد تونل احداث شده است. این سازهها عموما در معرض فرسودگی و زوال میباشند و عوامل متغیر و بسیاري بصورت مستقیم و غیر مستقیم در چگونگی و میزان فرسودگی و زوال ابنیه هاي خاص موثر هستند.
از سوي دیگر، براي نگهداري و تعمیرات اکثر آنها مدیریت و برنامهریزي خاصی نیز وجود ندارد. تشخیص محدودیتها و انجام بازرسیهاي مرتب براي پیشگیري از خرابیهاي احتمالی ضروري است. یکی از مهمترین عوامل موثر بر پایداري تونلها، مخاطرات زمینشناسی می-باشند. لازم به ذکر است در حین حفاري در تونل به مواردي برخورد میشود که ممکن است در مرحله مطالعات اولیه زمینشناسی، پنهان مانده و یا پیشبینی نشده باشد، بنابراین گاهی لازم میشود که در حین اجراي تونل و گاهی نیز پس از ساخت تونل طراحی بوسیله روش هاي مشاهده اي و تحلیل برگشتی مجددا انجام گیرد.
طی چند دهه اخیر، تجربه نشان داده است که روشهاي تجربی و تئوریک نمیتوانند بطور کامل رفتار سازه هاي زیرزمینی را تحلیل نمایند. آنها فقط میتوانند تنش و ابعاد سازه را به هم نسبت دهند، اما تغییرمکانهاي داخلی مدل و سازه هاي مجاور را نمیتوان براحتی با این روش ها تحلیل نمود.در حال حاضر، روشهاي عددي فراگیرترین روشهاي محاسبه براي مسائل مختلف مهندسی می باشند. مدلسازي عددي قادر به تعیین جزئیات تنش و تغییرمکان در نقاط مختلف سازه است.
بنابراین اگر قرار است که مسئله پیچیدهاي تحلیل شود، استفاده از روشهاي عددي مناسبترین روش میباشد. در این رابطه نرم افزارهاي خاصی براي تحلیل مسائل ژئوتکنیکی و ژئومکانیکی نیز تهیه و تدوین شدهاند. نرمافزار FLAC3D داراي قابلیت هاي فراوانی از جمله محاسبه تغییر شکلهاي بزرگ، مدلهاي رفتاري مختلف خاك، قابلیت اعمال حفاري گام به گام در فضاي سه بعدي و … میباشد. لذا در پژوهش حاضر، استفاده از نرمافزار FLAC3D مناسب تشخیص داده شده است.
محور تونل پیسا - 2 - با مختصات 3269559 - UTM - شمالی و 546057 شرقی با امتداد N20 و طول 740 متر در محور اصلی قائمیه به کنارتخته و در مجاورت کنارتخته در فاصله 165 کیلومتري از شیراز قرار گرفته است. راه هاي دسترسی عمدتاً به راه اصلی برازجان- کازرون و چند راه فرعی محدود می شود. بخش عمده منطقه از طریق راههاي فرعی - غیر قابل تردد با ماشین - قابل دسترسی می باشد - شکل . - 1 این تونل یکی از 3 تونل قرار گرفته در مجاورت هم در محور فوق میباشد. دوتونل دیگر موجود در محور، آوج و پیسا - 1 - به طول هاي تقریبی 800 و 300 متر میباشند که به ترتیب، قبل از از تونل پیسا - 2 - قرار گرفته اند.
2 روش انجام پژوهش:
در ابتدا اطلاعات و آمار موجود از منطقه که شامل نقشه هاي زمین شناسی 1/100000 و 1/250000 - چهارگوشه هاي کازرون، کوه دارا و بزپر - 6]، 7 و [8، نقشه هاي توپوگرافی 1/50000 و 1/25000 و تصویر ماهواره اي سنجنده TM با شماره گذر 163/40 - مربوط به سال [9] - 1991 و گزارشات موجود گردآوري و مورد بررسی قرار گرفتند.
