بخشی از مقاله
چکیده
درك رفتار سهمحوره و بررسی نقطه انتقال از رفتار شکننده به شکلپذیر سنگها جهت ارزیابی واکنش آنها نسبت به بارهاي وارده، در طراحی سازههاي مهندسی که بر روي آنها احداث میشود، اهمیت زیادي دارد. سازند آغاجاري به دلیل احداث پروژههاي بزرگ مهندسی در آن، به عنوان یکی از سازندهاي ژئوتکنیکی در پهنه زاگرس قابل معرفی است. این سازند از واحدهاي سنگی مختلفی چون ماسهسنگ، لايسنگ، گلسنگ، رسسنگ و مارن تشکیل شده که پراکندگی آنها در پهنه زاگرس یکنواخت نیست.در این بررسی به منظور ارزیابی رفتار این واحدها تحت فشارهاي محصورکنندة مختلف، ابتدا مقاومت فشاري تک محوري و کششی غیرمستقیم آنها اندازهگیري و سپس آزمایشهاي سه محوري بر روي نمونهها انجام شده است. با استفاده از زوج دادههاي بدست آمده، پوش گسیختگی براي هر یک از واحدهاي سنگی برازش گردیده و پارامترهاي مقاومتی آنها φ - ، c، mi و - σci تعیین شده است.
این بررسی نشان میدهد انتقال از رفتار شکننده به شکلپذیر براي هر یک از این واحدها تحت تنش همه جانبه جداگانهاي صورت میگیرد و با ویژگیهاي مقاومتی آنها ارتباط مستقیم وجود دارد.همچنین مشخص گردید که مقادیر mi بدست آمده در این آزمایشها با مقادیر پیشنهاد شده توسط هوك براون انطباق بسیار نزدیکی دارد. بررسی اجمالی مقادیر مقاومتی واحدهاي سنگی سازند آغاجاري نشان میدهد که ماسهسنگهاي بخش مرکزي پهنه زاگرس از سایر بخشهاي این منطقه داراي مقادیر بالاتري بوده و این فرضیه را پیشنهاد می کند که احتمالاً به دلیل قرار گرفتن این بخش در محدوده عملکرد گسلهاي امتدادلغز هندیجان و کازرون و افقی بودن تنش اصلی حداکثر، این واحد سنگی مراحل دیاژنز را سریعتر از سایر بخشها طی کرده است.
واژگان کلیدي: سازند آغاجاري، مقاومت فشاري تکمحوري، مقاومت کششی غیرمستقیم برزیلین، آزمایش سهمحوري، رفتار شکننده، رفتارشکلپذیر.
مقدمه
یکی از ویژگیهاي ژئومکانیکی سنگها، نوع رفتار آنها تحت تنشهاي وارده در شرایط برجا است. درك این پدیده در طراحی و روش اجراي پروژههاي مهندسی که بر روي آنها احداث میشود، اهمیت ویژهاي دارد. سازند آغاجاري به دلیل احداث پروژههاي بزرگ مهندسی در آن، به عنوان یکی از سازندهاي مهم و ژئوتکنیکی در پهنه زاگرس قابل معرفی است. ازجمله این پروژهها میتوان به سدها و تونلهاي انحراف آب کرخه و گتوند - در استان خوزستان - ، سدهاي شمیل و نیان - دراستان هرمزگان - ، تونل راه اهرم-فراشبند - در مرز استانهاي فارس و بوشهر - و غیره اشاره نمود. در این بررسی با انجام آزمونهاي آزمایشگاهی بر روي نمونههاي جمعآوري شده از برخی رخنمونهاي سازند آغاجاري در پهنه زاگرس و جمعآوري اطلاعات ژئوتکنیکی مورد نیاز از این پروژها، رفتار ژئومکانیکی واحدهاي مختلف این سازند شناسایی و موردارزیابی قرار کرفته است. در جدول 1 موقعیت نسبی، جنس سنگ، محل نمونهبرداريها و تعداد نمونههاي مورد ارزیابی در پهنه زاگرس ارائه شده است.
در ابتدا ضمن معرفی زمینشناسی واحدهاي مختلف سازند آغاجاري و گسترش جغرافیایی آن در پهنه زاگرس، آزمایشهايصورت گرفته بر روي این واحدهاي سنگی شرح داده شده و در ادامه نتایج بدست آمده مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفتهاند.
روش انجام تحقیق
با توجه به ویژگیهاي چینهشناسی سازند آغاجاري و به منظور سهولت در تهیه بلوكهاي سنگی جهت مغزهگیري، ابتدا این پهنه به سه بخش شمالغربی - بخش شمالی فروافتادگی دزفول و گسل هندیجان-بهرگانسر - ، مرکزي - بخش جنوبی فروافتادگی دزفول و ناحیه بین گسلهاي هندیجان و کازرون - و جنوبشرقی - بین گسلهاي میناب و قطر-کازرون - تقسیمگردید. رخنمونهاي این سازند در بخشهاي شمالغربی و جنوبشرقی اغلب شامل ماسهسنگ، لايسنگ، گلسنگ و رسسنگ و در بخش میانی اغلب شامل ماسهسنگ و مارن بودند. همچنین به منظور تکمیل بانک اطلاعاتی، از نتایج آزمونهاي ژئومکانیکی حاصل از پروژههاي مختلف احداث شده در این سازند، نظیر سدهاي کرخه و گتوند و دکل مخابراتیاهواز تپه - در بخش شمالغربی - ، سدهاي شمیل و نیان - در بخش جنوبشرقی - ، و همچنین تونل راه اهرم-فراشبند - در بخش مرکزي - ، استفاده گردید - دوست محمدي 1378، شمسی فراشاه . - 1381
سازند آغاجاري
در میدان نفتی آغاجاري مقطع تیپ این سازند شامل 2966 متر رسوبات آواري است. از نظر لیتولوژي واحدهاي مختلف آن شامل تناوبی از چرخههاي رسوبگذاري بوده که به طرف بالا ریزدانه میشوند. هر چرخه به ضخامت 10 تا 100 متر، با لایههاي ماسهسنگی آهکی به ضخامت 2 تا 5 متر آغاز و با لایه ضخیمی از مارن در تناوب با لایههاي نازك ماسهسنگریزدانه، لايسنگ، گلسنگ و یا رسسنگ ادامه مییابد. رسوبگذاري سازند آغاجاري در اواخر دوره میوسن و اوایل پلیوسنانجام پذیرفته است. تشکیلات سازند آغاجاري به صورت تدریجی و همشیب سازند میشان را پوشانده و خود به طور دگرشیب توسط سازند بختیاري پوشیده است.بطورکلی در پهنه زاگرس سازند آغاجاري را میتوان با دو رخساره متفاوت مشاهده نمود. رخساره اول بیشتر ماسهسنگی بودهو در محدودة فارس داخلی و بخشهایی از فارس ساحلی، بندرعباس، شمال فروافتادگی دزفول و مرز ایران و عراق رخنموندارد. رخساره دوم اغلب شامل مارن است که بیشتر در مجاورت فارس ساحلی و قسمتهاي جنوبی و میانی فروافتادگی دزفول قابل مشاهده است - آقانباتی . - 1383
آزمایشهاي ژئومکانیکی
جهت تعیین پارامترهاي ژئومکانیکی سنگ بکر، آزمایشهاي مقاومت فشاري تکمحوري، مقاومت کششی غیرمستقیم برزیلینو مقاومت فشاري سه محوري مطابق استانداردهاي ASTM و ISRM بر روي نمونههاي بدست آمده از بخشهاي مختلف سازند آغاجاري در پهنه زاگرس انجام گردیده است - براون . - 1981 لازم به ذکر است کلیه ویژگیهاي مقاومتیسنگها در حالت خشک بدست آمدهاند. نتایج این آزمونها در جدول 2 ارائه شده است.
