بخشی از مقاله
چکیده
همگرایی دیوارههای تونل تا کنون مهمترین شاخص کارکرد و رفتار تونل بوده است، پدیدهای که اندازه گیریآن نیز نسبتاً ساده و آسان است. به منظور اندازهگیری تغییر شکل مقطع هندسی تونلها و فضاهای زیرزمینی از همگرایی سنجها استفاده میشود. پیشبینی همگرایی تونل با توجه به مشاهدات و تجربیات قبلی، از مسائل اصلی مهندسی ژئوتکنیک است .ارائه روشها و مدلهای ریاضی و آماری برای تخمین روابط حاکم بر محیط، همواره مورد توجه محققان این علم بوده است.دراین مقاله جهت رفتارسنجی در پروژه تونل انتقال آب چهلچای از همگرایی سنج استفاده گردیده است. به همین منظور، تعداد 21 ایستگاه همگرایی سنج در تونل انتقال آب نصب شده است که 13 ایستگاه از کیلومتراژ 580 تونل تا انتها را شامل میشود، مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین به دلیل عدم برقرار بودن فرض کرنش صفحهای،×استفاده از مدلسازی سه بعدی برای محدوده تونل صحیح بوده که در نهایت از نرم افزار المان مجزا سه بعدی 3DEC جهت مدلسازی عددی استفاده شده است؟ مطالعات و تحلیل پایدار انجام گرفته نشان میدهد که تودهسنگ دربرگیرنده تونل از کیفیت خوبی برخوردار است×و×امکان×حذف×لاینینگ×نهایی و جایگزین کردن آن×با نگهداری مرکب از لتیس و شاتکریت وجود دارد.
واژه های کلیدی: همگرایی سنج،تونل چهل چای،3DEC،شاتکریت،سد نرماب
-1 مقدمه
چهارچوب تمامی تحلیل های مکانیک سنگ، بر پایه داده های زمین شناسی مهندسی قرار دارد که به شناسایی نوع سنگ ها، ناپیوستگی های ساختاری و خواص مصالح می پردازند. اهمیت این داده ها به حدی است که چنانچه اطلاعات زمین شناسی مهندسی که تحلیل های مهندسی سنگ بر پایه آن قرار دارد ناکافی یا غلط باشد، حتی عالمانه ترین تحلیل های مکانیک سنگ نیز می تواند بی معنی و غلط از کار درآید - . - Hoek,E,2007 وجود ناپیوستگی ها، درجه ای از هوازدگی، مقاومت و شرایط هیدرولیکی توده سنگ از مهمترین خصوصیات زمین شناسی مهندسی توده سنگ است - - Kocbay, A. and Kilic, R, 2006،بنابراین سازه هایی که در توده سنگی با چند دسته ناپیوستگی حفر می شوند، ممکن است با بلوک های سنگی دارای اندازه های متفاوت در سطح خود مواجه شوند. جابجایی بالقوه بلوک هایی که بحرانی ترین نحوه استقرار را دارند می توانند بلوک های مجاور را سست کنند وسقوط و لغزش آن ها می تواند برای فضای مورد نظر تهدید کننده باشد - . - Goodman,Richard E.1898
حفر تونل موجب می شود وضعیت اولیه تنش ها در زمین دستخوش تغییرات شده و در اطراف تونل، تمرکز تنش ایجاد گردد که این تمرکز عکس العمل محیط اطراف تونل را به دنبال خواهد داشت.در صورت کمتر بودن مقاومت سنگ در مقایسه با تنش اعمال شده مرتبط با میزان روباره وشرایط ژئوتکنیکی،تغییر شکل ها در سنگ افزایش می یابد که نتیجه آن افزایش همگرایی وتخریب تونل خواهد بود.برای انجام تحلیل مناسب و بررسی پایداری یا ناپایداری سازه های زیرزمینی، آگاهی کامل بر ویژگی های ژئومکانیکی،میزان تنش های اصلی،چگونگی توزیع تنش ها وهمچنین میزان جابجایی ها در اطراف تونل از مهمترین کمیت ها می باشد - مدنی،1391،جلد3و. - 4
-2 موقعیت جغرافیایی وراه های دسترسی تونل مورد موطالعه
محدوده طرح احداث سد مخزنی نرماب و توسعه منابع آب رودخانههای نرماب، چهل چای و خرمالو در شمال ایران و در استان گلستان و بخش میانی حوضه آبریز رودخانه گرگان قرارگرفته است، که از شرق به رودخانه قلی تپه، از غرب به رودخانه قرهسو و از شمال به رودخانه گرگان محدود میگردد .این محدوده در 120 کیلومتری شمال شرقی شهر گرگان، بین عرضهای شمالی-35œ 5" تا"37œ-18 و طولهای شرقی 55œ-7" تا 55œ-20" واقع شده است .رودخانه نرماب، چهل چای و خرمالو پس از پیوست به یکدیگرنهایتاً در 5 کیلومتری پاییندست شهر گنبد به رودخانه گرگان میپیوندد .محل اجرای طرح سد نرماب در حدود 5 کیلومتری شهر مینودشت در استان گلستان میباشد .ورودی تونل انحراف آب چهل چای در تراز 232/4 متر بالاتر از سطح دریا و حدوداً در 650 متری شمال غربی روستای نالاج، در ساحل چپ رودخانه چهل چای و خروجی آن در جنوب روستای آرام نرو و در ساحل راست رودخانه نرماب با رقوم 226/75 در نظر گرفته شده است .در شکل 1 نقشه راههای دسترسی و موقعیت پروژه سد مخزنی نرماب و تونل انحراف آب چهل چای مشاهده میشود و همچنین در شکل 2 مسیر تونل نشان داده شده است.
-1-3 مقطع تونل انحراف آب
مقطع عرضی تونل انحراف آب مقطع تونل بهصورت نعل اسبی با قطر تمامشده 5 متر خواهد بود. حداکثر روباره در مسیر تونل250 متر در نظر گرفته شده است. برای سیستم نگهدارنده موقت تونل هم از 10 سانتیمتر شاتکریت استفاده شده است - شکل. - 3
-2-3 وضعیت ناپیوستگیها در ساختگاه چهلچای
به منظور شناخت لایههای زیرین تعداد 6 حلقه گمانه بر روی محور تونل اجرا گردیده است، همچنین ناپیوستگیهای مسیر تونل اعم از دزرهها و لایهبندیها بر اساس برداشتهای صحرائی به روش آماری و بر اساس استاندارد ASTM D4879- 89 مورد تجزیهوتحلیل قرار گرفته است. درزههای برداشت شدهعمدتاً از کلسیت، رس و اکسید آهن پرشده و سطح آنها مسطح و زبر و گاهی همراه خش لغزش میباشد و از لحاظ رطوبت بهجز موارد محدودغالباً خشک و نمناک میباشند.
-4 رفتارسنجی تونل انحراف آب چهلچای
جهت رفتارسنجی در پروژه تونل انحراف آب چهل چای از همگراییسنج استفاده گردیده است - شکل - 4 ونیزکیلومتراژهای نصب شده پینهای همگرایی نشان داده شده است - شکل. - 5 از این ابزار جهت اندازهگیری تغییر در شکل مقطع تونلها، معادن و فضاهای زیرزمینی استفاده میشود. تعداد 21 ایستگاه همگرایی سنج در تونل انحراف آب نصب شده است.ایستگاههای رفتارسنجی، با توجه به روش اجرایی تونل، به صورت سهنقطهای در نیمه بالایی تونل نصب و قرائت گردیدهاند.
