بررسی پتانسیل وقوع همگرایی و انفجار سنگ و مقایسه آن با روش عددی المان محدود

محورهای موضوعی : فصلنامه زمین شناسی محیط زیست

عارف جابری ¹ (گروه معدن،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران)
فواد زمانی ² (کارشناسی ارشد مهندسی معدن گرایش تونل و فضای زیرزمینی دانشگاه ارومیه)

تاریخ دریافت : 1397/09/18 تاریخ پذیرش : 1397/09/18 تاریخ انتشار : 1397/09/01

کلید واژه: المان محدود, همگرایی, مچاله شوندگی, انفجار سنگ, نرم افزارphase2,

چکیده مقاله :

ارزیابیخطرات زمین شناسی درموردحفریاتزیرزمینیوازآنجملهتونل هادرشرایطمچالهشونده و انفجار سنگ،ازجملهپارامترهایموثردر طراحیاینسازه هااست. احداث سامانه تونل انتقال آب از سد آزاد به دشت دهگلان –قروه به منظور آبرسانی به دشت های دهگلان- قروه می باشد. با توجه به جنس ضعیف تا خیلی ضعیفتوده سنگ مسیر تونل و ضخامت روباره و به دلیل قرار گیری مسیر تونل در زون فعال از لحاظ تکتونیکی امکان وقوع پدیده مچاله شوندگی و انفجار سنگ وجود داشت. در این پژوهش ابتدا با استفاده از برداشت های زمین شناسی و مغزه های حاصل از حفاری گمانه ها، تونل به 5 زون تقسیم بندی شد. در ادامه به بررسی مچاله شوندگی و انفجار سنگ برای هر 5 زون پرداخته شد که براساس این بررسی ها و با توجه به روش تجربی و نیمه تجربی تونل به ترتیب در محدوده بدون مچاله شوندگی و مچاله شوندگی شدید قرار گرفت، همچنین مسیر تونل از لحاظ انفجار سنگ پتانسیلی کمی داشت. در نهایت به منظور تحلیل جابجایی رخ داده در تونل اقدام به مقایسه بین روش هوک و مارینوس و روش کرنش بحرانی با روش عددی المان محدود با نرم افزار phase 2 شد. براساس تحلیل های صورت گرفته مشخص شد که روش کرنش بحرانی بیشترین تطابق را با روش عددی داشت. باتوجهبهتطابق مناسبنتایجعددیبانتایج روشکرنش بحرانیمی توان زون S3 و S5رابهعنوانناپایدارترینزونهامعرفی کرد.

چکیده انگلیسی:

on of the efficacious parameters in sketching elements is evaluating the geology dangers of underground excavations including squeezing and rock  explosions in tunnels. the water transmission system  was constructed from azad dam to degolan- ghorveh plain in order to supply water to dehgolan - ghorveh plains. The squeezing and rock e xplosion phenomena were predicted considering the weekness of rock mass of the tunnel track, the overburden thickness and its settlement in the active zone. in the present research, the tunnel was initialy divided in to 5 zones by using the results of geological and borehole drillings. The squeezing and rock explosion in these 5 zones will be discussed later. The tunnel was situated in non squeezing and extreme squeezing zone. Regarding the previous investigations and also the emorical and semi empirical metheds. The tunnel had low potentidity in the view of rock explosion. finally, the Hook and Marinos and critical strain methods were compared via the Finite Element numerical Method using phase2 software. in order to investigate the occured replacement in the tunnel. based on the previous analysis , it was realized that the critical strain method had the most similarities with the  numerical method. as for as the results of numerical and critical strain methods are matched, S3 and S5 zone can be the most unstable zones