بخشی از مقاله
چکیده
تونل انحراف آب سد مخزنی هراز به عنوان تخلیه کننده تحتانی با قطر داخلی 5 متر و طول 673 متر در دست اجرا می باشد. در این مقاله بر بررسی تحلیل ساختاری تونل مذکور و سپس طراحی نگهداری مناسب پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از برداشت های زمین شناسی انجام گرفته در این تونل و نرم افزار Dips دسته درزه های منطقه شناسایی و تعیین شد. با وارد کردن مشخصات دسته درزه ها و ژئومتری تونل انحراف آب در نرم افزار Unwedge گوه های تشکیل شده در اطراف تونل و گوه بحرانی مشخص و اقدام به طراحی سیستم نگهداری راک بولت و شاتکریت، جهت دست یابی به ضریب ایمنی مناسب شد.
1. مقدمه
سازههایی که در توده های سنگی با چند دسته نا پیوستگی حفر میشوند، ممکن است با بلوکهای سنگی دارای اندازههای متفاوت در سطح خود مواجه شوند. جا به جایی بالقوه بلوکهایی که بحرانیترین نحوه استقرار را دارند میتوانند بلوکهای مجاور خود را سست کنند و سقوط و لغزش آنها میتواند برای فضای مورد نظر تهدید کننده باشد. اگر سازه بدون نگهداری باشد، جا به جایی بلوکی می تواند پیرامون فضا را در حد غیر قابل قبولی تغییر دهد و خود بلوکها میتوانند بر حسب مورد، ریزش کرده و سبب خسارت مالی یا آسیب جانی شود. اگر در سازه مورد نظر از سیستم نگهداری استفاده شود، روند جا به جایی بلوک باعث میشود تا تنش های قابل ملاحظهای به سیستم نگهداری منتقل شود و اگر این سیستم برای مقابله با این بارها طراحی نشده باشد، ممکن است دچار ریزش شود چون بهطور معمول خود سنگ به طور کامل مقاوم است و باید سقوط و لغزش بالقوه بلوکها را ملاک طراحی قرار داد و اگر معلوم شود که وجود این بلوکها نامحتمل است، میتوان از پایداری سازه اطمینان حاصل کرد.[5]
2. موقعیت جغرافیایی محل پروژه
ساختگاه سد مخزنی منگل بر روی رودخانه هراز و در فاصله حدود 20 کیلومتری جنوب شهرستان آمل در استان مازندران قرار دارد. طرح منگل با هدف تامین بخشی از حقابههای دشت هراز و بهبود کشاورزی در این دشت مورد مطالعه قرار گرفته است. با اجرای این طرح حقابههای اراضی دشت هراز - که با قطع جریان آب توسط سد لار و تخصیص آن به شرب تهران بدون آب میشوند - تامین خواهد شد. دسترسی به ساختگاه، از جاده هراز امکان پذیر است. جایگاه جغرافیایی ساختگاه منگل و راه های دسترسی آن در شکل 1 نمایش داده شده است.
شکل : 1 موقعیت جغرافیایی ساختگاه منگل و راه های دسترسی.
3. مشخصات تونل انحراف
این تونل در دوران بهرهبرداری از سد به عنوان تخلیهکننده تحتانی استفاده میشود. قطر داخلی تونل انحراف پس از لاینینگ 5 متر و طول کل آن 673 متر میباشد. سطح مقطع تونل به شکل نعل اسبی می باشد که مقطع عرضی آن در شکل 2 ارائه شده است. رقوم کف تونل در ورودی و خروجی به ترتیب 394 و 384 متر از سطح دریا و شیب آن 1/5 درصد طراحی شده است. سازه ورودی تونل انحراف به طول کل 13/2 متر شامل دهانه شیپوری شکل، شیار دریچه آببند و تبدیل از مقطع مستطیل به دایره میباشد. ابعاد دریچه آببند 5 در 5 متر و طول تبدیل 6 متر در نظر گرفته شده است. تونل انحراف در انتها مجهز به سازه خروجی به شکل دال بتنی به طول 20 متر میباشد.
جدول : 1 آزیموت تونل انحراف
شکل : 2 مقطع عرضی تونل انحراف آب سد هراز.[10]
4. زمینشناسی تونل انحراف
-1-4 خصوصیات زمینشناسی سنگهای مسیر تونل
کانال ورودی و نیز دهانه ورودی تونل انحراف آب در زیر پوشش های واریزه ای واحد روته پوشیده شده است. بهدلیل پوشیدگی محدوده های آغازین تونل انحراف با پادگانه های آبرفتی، محل همبری سازندهای روته و نسن و نیز همبری سازندهای نسن و الیکا مشخص نیست. اما با در نظر گرفتن شیب لایه بندی عمومی در ساختگاه تا حدود 30 متر آغازین تونل نسبت به دهانه ورودی در سازند روته میگذرد. این واحد شامل آهک های ضخیم تا متوسط لایه است. از این مکان تا کیلومتراژ 0+180 در سازند نسن قرار دارد که شامل تناوب آهک ماسهای، شیل و لایسنگ است با توجه به رخنمون های سازند نسن در گستره ساختگاه که نشانگر فرسایش پذیری بیشتر و نیز پارامترهای مقاومتی پایین تر این سازند است برای این بخش از مسیر تونل بایستی تمهیدات نگهداری بیشتری در نظر گرفته شود.
از کیلومتراژ 0+180 تا کیلومتراژ 0+650 از میان زیرواحدهای بخش زیرین الیکا میگذرد. تفاوت های لیتولوژی در این زیر واحدها به رفتارهای متفاوت این زیرواحدها به لحاظ ژئومکانیکی میانجامد که بر همین اساس سیستم های نگهداری برای بخش های مختلف برای این بخش از مسیر تونل بایستی متناسب با ویژگی های این زیر واحدها باشد. با توجه به ترتیب قرارگیری زیرواحدهای سازند الیکا، آغاز این بخش از تونل با زیر واحد T1-DL1 خواهد بود که شامل تناوب آهک و دولومیت متوسط تا ستبر لایه است.
