بخشی از مقاله
خلاصه
به منظور بررسی دقیق رفتار مهندسی پروژه هاي مهمی نظیر سد و تونل، شناخت ویژگیهاي مهندسی توده سنگهاي ساختگاه ضروري می باشد. یکی از روشهاي رایج بررسی کیفیت توده سنگها، طبقه بندي مهندسی آنها است. طبقه بندي ژئومکانیکی توده سنگ شامل فرآیند جمع آوري و تحلیل داده هاي کیفی و کمی می باشد، که در نهایت به عنوان یک ابزار سریع جهت تخمین ملزومات سیستم نگهدارنده و برآورد پارامترهاي مقاومتی و تغییر شکل پذیري توده سنگ مورد استفاده قرار می گیرد.
این مقاله به بررسی نتایج مطالعات زمین شناسی مهندسی و مکانیک سنگ انجام شده در ساختگاه سد کارواندر می پردازد. ساختگاه سد مخزنی کارواندر در فاصله 70کیلومتري جنوب غربی شهرستان خاش در استان سیستان و بلوچستان بر روي رودخانه کارواندر، میان دره اي تنگ و نامتقارن در زون فلیشی شرق ایران قرار دارد. بر اساس طبقه بندي - RMR - توده سنگ ساختگاه در رده خوب - II - قرار گرفته است. و همچنین از نقطه نظر شاخص کیفی سنگ - RQD - بر مبناي حفاري هاي اکتشافی صورت گرفته، توده سنگ در مجموع از شرایط ضعیف تا متوسط برخودار است.
در ارزیابی توده سنگ با استفاده از شاخص مقاومتی زمین شناسی - - GSI، عدد 57 بدست آمده، بنابراین توده سنگ در رده خوب جا می گیرد ونتایج بدست آمده نشان می دهد که توده سنگ محدوده طرح در طبقه بندي Qدر رده نسبتاً خوب قرار دارد. همچنین بر اساس طبقه بندي مهندسی سنگ - RSR - امتیاز ساختاري سنگ 47 حاصل شده است. بنابراین سنگ پی ساختگاه سد کارواندر، سنگی با مقاومت متوسط تا خوب ارزیابی می گردد.
.1 مقدمه
بررسی کیفیت توده سنگ، از پارامترهاي مهمی است که نقش اساسی در طراحی و ساخت یک سد ایفا می کند .طبقه بندي توده سنگها، یکی از روشهاي مرسوم براي شناسایی کیفیت آنها می باشد .[1] معمولا نتایج حاصل از رده بندیهاي مختلفی که بر روي توده سنگ انجام می پذیرد در اجراي برنامه ها و طرحهاي مهندسی میتواند مورد استفاده قرار گیرد. لذا یک رده بندي به تنهایی مورد ارزیابی قرار نمی گیرد و اغلب رده بندیهاي انجام شده بر روي توده هاي سنگی با انتخاب مهمترین و مؤثرترین پارامترها در رفتار مهندسی توده هاي سنگی صورت پذیرفته است.[2]
هدف از این تحقیق، بررسی ویژگی هاي زمین شناسی مهندسی و طبقه بندي توده سنگ هاي در برگیرنده ساختگاه سد کارواندر و در نهایت برآورد خصوصیات کمی و کیفی آنها می باشد. بدین منظور، مطالعات جامع زمین شناسی، زمین شناسی مهندسی و ساختمانی در محدوده ساختگاه صورت گرفته است. سپس با استفاده از اطلاعات به دست آمده، طبقه بندي مهندسی آنها با استفاده از سیستم هاي طبقه بندي ژئومکانیکی - RMR - ، شاخص کیفی سنگ - - RQD و شاخص مقاومت زمین شناسی - GSI - ، طبقه بندي Q و طبقه بندي مهندسی سنگ - RSR - صورت گرفته و برآورد خصوصیات کمی و کیفی توده سنگهاي ساختگاه سد کارواندر انجام شد.
.2 موقعیت جغرافیاي و راههاي دسترسی
ساختگاه سد کارواندر در کیلومتر 75 جاده خاش-ایرانشهر در جنوب غربی شهرستان خاش، در استان سیستان و بلوچستان، با مختصات طول شرقی 60° 43´ 14" و عرض شمالی 27° 47´ 60" در جنوب غربی روستاي کارواندرقرار دارد، شکل.1
.3 زمین شناسی ساختگاه سد
محل سد و به طور کلی حوزه آبریز رودخانه کارواندر از نظر زمین شناسی در زون زمین ساختی ایران خاوري کشور قرار دارد. این مجموعه ي فلیشی به طور کلی از ماسه سنگ، شیل، سنگ آهک، سنگ هاي کم دگرگون شده در حد اسلیت و فیلیت و سنگ هاي ولکانیکی به همراه سنگ هاي فرعی تر تشکیل شده است. این مجموعه نوعی از دگرگونی ضعیف را در حد اسلیت و شیست سبز تحمل نموده است. نهشته هاي حوزه تحت تاثیر تکتونیک، دچار حرکت و چین خوردگی و گسلش شده اند و تغییر شکل هاي زیادي در آ ن ها به وجود آمده است. در این حوزه واحد آندزیتی پهنه ي وسیعی را پوشانده است و بلندیهاي بخش هاي میانی حوزه را ایجاد کرده است.[3]
.4 مطالعات ژئوتکنیکی ساختگاه سد
در ساختگاه سد کارواندر به منظور شناخت ویژگی هاي زمین شناختی زیر سطحی و تعیین پارامترهاي ژئوتکنیکی رسوبات کواترنر و توده سنگ پی در مرحله اول مطالعات تعداد 9 گمانه اکتشافی، به روش روتاري و با مغزه گیري با مجموع ژرفاي 39/20 متر و هر گمانه به طور متوسط 32/52 متر در محدوده ساختگاه و سازه هاي جانبی حفاري گردیده که در جدول1 مشاهده می شود. ضخامت رسوبات در این ساختگاه به طور کلی کم می باشد، که متوسط هر گمانه به طور متوسط1/67متر بوده است و گسترش عرضی آن در بستر آبرفتی محور 20 تا 30 متر است، رسوبات آبرفتی بدلیل تخلخل زیاد و بافت دانه بندي آنها در رده رسوبات سست با ضریب نفوذپذیري زیاد قرار می گیرند. از این رو رسوبات در زیر پی سد و سازه هاي جنبی برداشته خواهد شد. متوسط حفاري در سنگ 31/61متر است.[3]
.5 ویژگیهاي توده سنگ و ناپیوستگی هاي ساختگاه سد
به منظور برآورد پارامترهاي ژئوتکنیکی توده سنگ، آزمایشهاي روي نمونه هاي سنگ بکر به منظور تعیین خواص مقاومتی ، و ویژگیهاي مهندسی ناپیوستگی هاي توده سنگ ساختگاه سد صورت گرفت که در جدول2و3 مشاهده می شود.
.6 بررسی شاخص کیفیت سنک - RQD -
براساس ارزیابی هاي انجام شده برروي مغزه هاي به دست آمده از حفاریهاي ژئوتکنیکی جدول4 ، در دو جناح و بستر رودخانه، متوسط شاخص کیفی سنگ - RQD - بدست آمده، نشان دهنده کیفیت ضعیف تا متوسط توده سنگی می باشد.
.7 طبقه بندي ژئومکانیکی - - RMR
در طبقه بندي ژئومکانیکی ابتدا هر یک از ویژگی هاي سنگ به صورت کمی ارزش گذاري می شود و آنگاه بر اساس مجموع امتیازات حاصل از این ارزش گذاري ها امتیاز توده سنگ مشخص می گردد . در این طبقه بندي شش عامل مقاومت تک محوري سنگ بکر، شاخص کیفی سنگ، فاصله داري درزه ها، شرایط سطوح درزه ها، جهت داري ناپیوستگی ها و شرایط آب زیرزمینی براي تعیین وضعیت ژئومکانیکی توده سنگ مورد توجه قرار می گیرد.[4] چنانچه در محاسبه RMR، از جهت داري ناپیوستگی ها صرف نظر شود و شرایط آب زیرزمینی را در بهترین حالت یعنی خشک در نظر بگیریم، RMR بدست آمده RMR89 نامیده می شود. بر پایه داده هاي حاصل از مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی، طبقه بندي توده سنگ پی به روش RMR - بنیاوسکی - 1989 صورت پذیرفت و نتایج آن به شرح جدول 5 می باشد.
