چالشهاي زمين شناسي مهندسي براي تونلهاي سنگي در ايران

ساخت تونلهاي سنگي همواره يكي از پرهزينه ترين و مخاطره آميز ترين فعاليت هاي مهندسي بوده كه با بيشترين ناشناخته هاي زمين همراه است تنوع ويژگيهاي توده سنگ و شرايط زمين شناسي باعث مي شود تا هر تونل از نظر طراحي و ساخت منحصر بفرد باشد ارزيابي رفتار زمين در برگيرنده تونل وشناخت مخاطرات و لحاظ كردن راه هاي مقابله با آن در طراحي ها از پيش نيازهاي موفقيت در يك پروژه تونل سازي است اين ارزيابي بايد برپايه درك جامع زمين شناسي منطقه و تهيه مدلهاي زمين شناسي استوار باشد كه در آن داده ها و شرايط زمين با توصيف هاي زمين شناسي مهندسي همراه است هدف اصلي اين مقاله معرفي مخاطرات زمينشناسي مهندسي در ساخت تونلهاي سنگي و آشنايي طراحان، كارفرمايان و پيمانكاران با اهميت مطالعات زمين شناسي مهندسي در حفظ سرمايه و زمان ساخت اين حفريات زيرزميني است كه در طراحي بايد مورد توجه قرارگيرد.

كلمات كليدي:

تونلهاي سنگي، رفتار زمين، مخاطرات زمين شناسي مهندسي

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

بررسي كاربرد شبكه‌هاي عصبي در پيش بيني ابعاد سنگ پس از انفجار

امروزه شبكه هاي عصبي ابزاري قدرتمند براي حل مسائل پيچيده از قبيل تخمين، تشخيص الگو و طبقهبندي انواع متغيرها هستند . در اين مقاله با هدف پيشبيني ابعاد سنگ خرد شده پس از انفجار با استفاده از يك شبكه عصبي چند لايه با الگوريتم آموزش پس انتشار، ابتدا تواناييهاي تئوري شبكه عصبي در تعيين ميزان خردشدگي سنگ پس از انفجار بررسي شده است . سپس با بهرهگيري از شبكههاي عصبي و با استفاده از نرمافزار Matlab ، مدلي ارائه شده كه بتواند ميزان خردشدگي سنگ پس از انفجار را تخمين بزند . در نهايت با استفاده از روشهاي آناليز تصويري و مدلهاي تجربي پيشبيني خردايش از قبيل مدل لارسون، روزين - راملر و كازرم ميزان دقت پيش - بيني مدل مورد ارزيابي قرار گرفته و اعتبارسنجي مدل نيز براساس ميانگين مربعات خطا انجام شده است.

كلمات كليدي:

روباز، خردايش سنگ، شبكه عصبي

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

چارچوبي براي تعيين ساختار شكست كار WBS پروژههاي تونلسازي

ساختار شكست كار WBS يكي از اساسي ترين مفاهيم مديريت پروژه است كه پايه و اساسي را براي تعريف محدوده كار پروژه فراهم كرده و با انسجام دادن به آن دقت برآوردهاي هزينه و زمان را به بود مي بخشد مديريت كارا و موثر پروژه هاي تونلسازي يك نياز اساسي در شرايط كنوني به لحاظ محدوديت هاي موجوددر منابع تامين وجه و افزايش انتظارات عموم مي باشد از آنجا كه شرايط و متغيرهاي متعددي در مديريت پروژه هاي تونلسازي موثرند براي تعيين wBS بايد ازمتدلوژي دقيق و مشخصي استفاده شود با وجود اهميت WBS تحقيقات اندكي پيرامون متدلوژي تعيين ساختار شكست كار در يك پروژه تونلسازي انجام شده است دراين تحقييق چارچوبي برمبناي استفاده از شبكه هاي عصبي براي تعيين WBS پروژه هاي تونلسازي ارائه شده است. دراين چارچوب با توجه به ويژگيهاي پروژههاي تونلسازي به عنوان ورودي اصلي مدل ساختار شكست كار با استفاده از شبكه هاي عصبي تعيين ميشود. براي ارزيابي مدل، ساختار شكست كار پروژه تونل انحراف آب سد گلابر در چارچوب ارائه شده تهيه شد. با مقايسه نتايج حاصل از مرحله ارزيابي و ساختار شكست كار واقعي، مي توان نتيجه گرفت كه شبكه هاي عصبي طراحي شده به خوبي عناصر و ساختار WBS يك پروژه تونلسازي را شناسايي مي كنند. بنابراين از خروجي مدل ارائه شده مي توان به عنوان WBS اوليه كه نياز به اصلاحاتي دارد استفاده كرد.

كلمات كليدي:

ساختار شكست كار، Wbs، تونلسازي، شبكه هاي عصبي

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

بررسي عملكرد و كاربرد سيستم انحراف سنج در ارزيابي پايداري ديوارهاي ايستگاه مترو – مطالعه موردي ايستگاههاي قطعه جنوبي متروي اصفهان

در مسير قطعه جنوبي متروي اصفهان حدفاصل ميدان آزادي تا ترمينال صفه سه ايستگاه در نظر گرفته شده است . اين پروژه به طول 3991 متر مي باشد و ايستگاه هاي دانشگاه، كارگر و خوابگاه در مسير آن قرار دارد . در زمان عمليات اجرايي ايستگاهها هيچگونه طرحي براي ابزاردقيق جهت كنترل پايداري ايستگاهها در نظر گرفته نشده بود در صورتيكه در تونلهاي مسير از ابزاردقيق استفاده مي شد . پس از ريزش ديواره شرقي ايستگاه كارگر تيم طراحي جهت كنترل حركت ديوارهها طرح ابزاردقيقي را آماده نمود كه در آن تنها از انحراف سنج استفاده مي شد . در اين مقاله پس از بررسي عملكرد و كاربرد سيستم انحراف سنج در ارزيابي پايداري ايستگاهها تاثير طراحي غير اصوليطرح ابزاردقيق بر پروژه مورد ارزيابي قرار مي گيرد.

كلمات كليدي:

ابزاردقيق، سيستم نگهداري، ترانشه، انحراف سنج

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسنده:

تونلهاي شهري راهكار مطمئن درتوسعه ي پايدار

در دنيايي كه جمعيت آن روز به روز درحال افزايش است استفاده از فضاي زيرزميني بي ترديد يكي از مفيد ترين ابزارها براي حفظ و بهبود كيفيت زندگي است زندگي شهري بدون زيرساخت ها پايدار نخواهد بود و در بسياري موارد حفر يك تونل براي غالب اين زيرساخت ها بهترين گزينه به شمار مي رود براين اساس در حال حاضر تقاضا براي احداث تونل درمحيطهاي شلوغ شهري بسيار زياد است و اين روند در آينده نيز ادامه خواهد يافت اينگونه محيط ها با محدوديت هاي كاملا چالش برانگيز براي احداث فضاهاي زيرزميني همراه هستند زيرا ماهيت بافت شهري و سازه ها و محيط پيرامون آنها در راستاي به حداقل رساندن اختلال در فعاليت هاي اماكن عمومي و تاسيسات به الزامات عملياتي ويژه اي نياز دارند احداث تونلهاي شهري در تهران علاوه بر كاهش ترافيك مزاياي متعدد اقتصادي اجتماعي و زيست محيطي را در پي خواهد داشت.

كلمات كليدي:

 تونلهاي شهري راهكار مطمئن درتوسعه ي پايدار

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسنده:

بررسي علل لغزش و تحليل استاتيكي و ديناميكي زمين لغزش روستاي رزگ،‌ بيرجند

روستاي رزگ در 12 كيلومتري جنوب بيرجند در دامنه اي قرار گرفته است كه گسلهاي موجود در منطقه اكًثرا حالت تقاطعي داشته و در محل گسلها فرسايش و جريان آب باعث شده سنگ منطقه شديًدا هوازده شود . شيرواني مجاور روستا نيز حاصل همين فرسايش شديد مي باشد . علت اصلي پديده زمين لغزش در اين شيرواني همراه با جابجايي قابل ملاحظه و وارد آمدن خسارت شروع شد، نفوذ مقادير زياد آب به داخل توده خاك بود . اگرچه بعد از مدتي لغزش و حركت زمين به صورت قابل حس متوقف شد و ًظاهرا شيرواني به حالت پايدار رسيد، اما همچنان احتمال ادامه حركت شيرواني در اثر نفوذ آب و وقوع زمين لرزه وجود دارد . در اين مقاله وضعيت پايداري دامنه مذكور در حالت استاتيكي و ديناميكي توسط نرم افزارهاي CLARA و ANSYS و آناليز حساسيت پايداري شيرواني نسبت به ميزان شتاب ديناميكي، مورد بررسي قرار گرفته است . نتايج نشان مي دهد كه شيرواني به صورت استاتيكي پايدار مي باشد، اما تغيير وضعيت آب و اعمال نيروي ديناميكي باعث ناپايداري و لغزش شيرواني مي گردد .

كلمات كليدي:

شيرواني، زلزله، زمين لغزش، بيرجند، CLARA، ANSYS

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

تونلسازي مكانيزه در شرايط بحران آب وگاز مطالعه موردي: تونل بلند زاگرس

يكي از عوامل مهم و تاثير گذار در روند احداث و انجام هر پروژه عمراني عليرغم انجام مطالعات اوليه وقوع شرايط پيش بيني نشده مي باشد كه عامل اصلي ايجاد حوادث ناخواسته و تاخيرات گوناگون و بعضا طولاني مدت در روند اجرايي پروژه مي شود اين عامل در پروژه هاي زيرزميني به دليل محدوديت هاي موجود آن مشكل سازتر ميباشد از مصاديق بارز اين شرايط هجوم اب با دبي بالا در حين حفر تونل استكه از مهمترين دلايل بروز مشكل در اكثر تونل هاي بلندكشور مي باشد دراين مقاله علاوه بر بيان شرايط بحراني تونل بلند زاگرس راهكارهاي موثر براي مقابله با شرايط مذكور ارائه شده است يكي از مشكلات اصلي دراين تونل هجوم آب گازدار با دبي تا 1000 ليتر برثانيه حاوي گاز سمي و خورنده سولفيد هيدروژن H2S با غلظت تا 700ppm مي باشد تونلسازي دراين شرايط كه به جرات مي توان گفت در سطح دنيا بي سابقه مي باشد نيازمند تمهيدات خاصي مي باشد.

كلمات كليدي:

تونلسازي، شرايط بحراني، هجوم آب، گاز H2S، ماشين TBM، سيستم آبكشي، تونل بلند زاگرس

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

بررسي طرح تزريق فواره‌اي براي ساخت ديوار آب‌بند در رسوبات آبرفتي پي سد نيان – بندرعباس

با توجه به وضعيت ساختار پي سد نيان واقع در بندرعباس كه مشتمل بر رسوبات آبرفتي با آژند ضعيف همراه با قلوه سنگ ها و تخته سنگ هاي با ابعاد بزرگ مي باشد، استفاده از روش تزريق فواره اي را براي ساخت ديوار آب بند سد مذكور الزامي ساخت . براي بررسي پارامترهاي اجرايي تزريق و نيز تعيين فواصل بين گمانه هاي تزريقي، چند مرحله تزريق فواره اي آزمايشي انجام گرفت . در اين مقاله به شرح دو مرحله تزريق فواره اي آزمايشي پرداخته شده است . مرحله اول تزريق آزمايشي، شامل بررسي امكان سنجي استفاده از تزريق با فشار فواره اي براي ساخت ديوار آب بند و تعيين پارامترهاي اوليه تزريق با فشار بالا مي باشد . با بررسي نتايج تزريق آزمايشي مرحله اول، مرحله دوم تزريق فواره اي آزمايشي نيز اجرا شد . در نهايت بر اساس نتايج دو مرحله تزريق آزمايشي، طرح تزريق اصلي ساخت ديوار آب بند پي سد نيان ارائه شده است.

كلمات كليدي:

تزريق فواره‌اي، تزريق با فشار بالا، ديوار آب‌بند، سد نيان، بندرعباس

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

تكنولوژي كاربري مغارهاي سنگي پوششي براي ذخيره سازي گاز طبيعي

ذخيره سازي زيرزميني گاز طبيعي عموما در ميادين نفتو گاز تخليه شده سفره هاي آب زيرزميني و مغارهاي نمكي انجام مي شود اين تكنولوژي هاي ذخيره سازي نيازمند شرايط زمين شناسي خاصي هستند ولي اين شرايط در بسياري از مناطق ايران استانهاي اردبيل، آذربايجان شرقي، آذربايجان غربي و ... وجود ندارد ذخيره سازي مغارهاي سنگي با پوشش فلزي يا LRC(Lined Rock Cavern) جايگزيني مناسب براي اين نوع مناطق مي تواند باشد اين مغارهاي ذخيره سازي عموما داراي قطر 35-40 متر و ارتفاع 60 تا 100 متر هستند كه درعمق 90 تا 200 متري داخل زمين قرار ميگيرند ظرفيت حجم عملياتي ذخيره سازي آنها 12 تا 30 ميليون متر مكعب و حداكثر فشار ذخيره سازي 150-300 بار است. ساخت اين نوع مخازن بطور كلي شامل دو قسمت تاسيسات سطحي و زيرزميني مي باشند.

كلمات كليدي:

ذخيره سازي گاز، LRC، مغار، زيرزميني، تونل

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

بررسي شرايط ژئوتكنيكي و پايداري شيب معدن مس ميدوك

معدن مس ميدوك در 40 كيلومتري شمال شرق شهربابك و 130 كيلومتري شمال غرب معدن مس سرچشمه، در استان كرمان، واقع شده است . پايداري شيب معدن از اهميت زيادي در طول حيات كاري معدن برخوردار است چراكه ناپايداري شيب ممكن است حتي موجب تعطيلي معدن گردد . مرحله نخست در تحليل پايداري شيب، جمع آوري داده هاي زمين شناسي و ژئوتكنيكي است . در معدن ميدوك، داده هاي ژئوتكنيكي و زمين شناسي با استفاده از بازنمايي سينه كار، نقشه برداري scanline ، چال هاي اكتشافي و آزمايش هاي آزمايشگاهي بدست آمده است . در رابطه با فعاليت هاي تكتونيكي در منطقه، دو دسته درزه اصلي، در معدن ميدوك شناسايي شد . شناسايي حالت هاي ناپايداري نشان مي دهد كه درزه هاي اصلي معدن پتانسيل ريزش نخواهند داشت، از اين رو محيط معدن به صورت يك محيط پيوسته معادل براي تحليل پايداري در نظر گرفته شد . تحليل پايداري شيب با استفاده از نرم افزار FLAC نشان داد كه شيب نهايي معدن روباز ميدوك تحت شرايط زمين شناسي و ژئوتكنيكي موجود پايدار است . در اين راستا مشخص شد كه يك سيستم زهكشي مناسب براي اطمينان از وضعيت پايداري شيب هاي معدن ضروري مي باشد.

كلمات كليدي:

پايداري شيب، ناپيوستگي‌ها، شرايط ژئوتكنيكي،FLAC

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

مهدي جمالي جهرمي  - دانشجوي كارشناسي ارشد استخراج معدن دانشگاه صنعتي اميركبير