تحلیل پایداری شیروانیهای سنگی در برابر شکست واژگونی بلوکی - خمشی

شکست واژگونی بلوکی- خمشی یکی از معمولترین شکستهای واژگونی در شیروانیهای سنگی میباشد. در این نوع شکست بعضی از بلوکهای سنگی در اثر خمش شکسته شده و برخی دیگر در اثر نیروی وزن واژگون میشوند. در این مقاله ابتدا تاریخچه شکستهای واژگونی مورد بررسی قرار میگیرد. سپس با استفاده از معادلات تعادل حدی یک مدل تئوری برای شیروانیهای سنگی دارای پتانسیل شکست واژگونی بلوکی– خمشی بیان شده و بر اساس این مدل، راهکار جدیدی برای تحلیل پایداری شیروانیهای مذکور پیشنهاد میگردد . در این روش میتوان به صورت گامبهگام تمامی نیروهای وارد بر ستونسنگها را تعیین نموده و پایداری یا ناپایداری آنها را پیشبینی نمود.

واژه های کلیدی:

شیروانی سنگی، واژگونی بلوکی- خمشی، فاکتور ایمنی.

نویسندگان :

ابوطالب امینی چرمهینی ، مهدی امینی ، محمدامین وشادی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تعیین سطح لغزش بحرانی در تحلیل دو بعدی سطوح شیبدار با استفاده از الگوریتم ژنتیک نخبه گرا

تعادل حدی یکی از روش های رایج تحلیل پایداری دیواره های شیبدار است. ضریب ایمنی با تعیین نیروهای موجود در سطح لغزش تعیین می گردد. تعیین موقعیت سطح لغزش بحرانی به علت وجود کمینه های محلی ضریب ایمنی، با خطا همراه است. در سطوح شیبدار بزرگ به علت بزرگی منطقه جستجو، محاسبات طاقت فرسا و وقت گیر است. در این مقاله از روش الگوریتم ژنتیک نخبه گرا برای شرایط کلی جهت تعیین سطح لغزش بحرانی استفاده شد. الگوریتم پیشنهادی علاوه بر جامعتر در نظر گرفتن هندسه سطح لغزش، در تحلیل هندسه سطوح شیبدار یکسان در مقایسه با سایر روش ها، سطوح لغزش بحرانی تر با ضرایب ایمنی کمتری را نتیجه داد که نشاندهنده برتری این الگوریتم نسبت به روش های رایج دیگر و الگوریتم های مشابه قبلی است.

واژه های کلیدی:

پایداری شیروانی، تعادل حدی، الگوریتم ژنتیک، سطح لغزش

نویسندگان :

سید امیر اسعد فاطمی ، سمیرا نوفرستی ، فاطمه اسکندری

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تحلیل پایداری واژگونی با استفاده از روش اصلاح شده " لیو"

مبحث گسیختگی واژگونی یکی از مهمترین مباحث پایداری شیب های سنگی می باشد. اولین روش تحلیلی ارائه شده در زمینهی گسیختگی واژگونی بلوکی به سال 1977 ، توسط گودمن و بری برمی - گردد که تاکنون به عنوان یک روش مبنایی مورد استفاده قرار گرفته است. هریک از روشهای تحلیلی موجود دارای مزایا و محدویت هایی هستند و از این میان روش ارائه شده توسط لیو و همکارانش کاملتر به نظر می رسد، اما محدویت اصلی این روش در نظر نگرفتن تاثیر عملکرد آب بر روی پایداری می باشد. در این مقاله سعی شد تا با افزودن عامل آب و نیروی ناشی از آن در محاسبات، محدویت روش لیو برطرف و روابط جامع تری از گسیختگی واژگونی بلوکی ارائه گردد. با بررسی یک سطح شیبدار به عنوان نمونه، تاثیر نیروی آب در کاهش پایداری مشخص و مشاهده شد که نیروی نگهداری مورد نیاز در حالت اشباع نسبت به حالت خشک ( 518( kN بیشتر است.

واژه های کلیدی :

پایداری شیب، گسیختگی واژگونی، روش لیو، تاثیر نیروی آب.

نویسندگان :

امیر استاک ، سعید کریمی نسب ، حسین جلالی فر  

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

تعیین پارامترهای بحرانی حفاری با TBM به روش سیستم های مهندسی سنگ مطا لعه موردی: تونل بلند انتقال آب زاگرس

حفاری تونل ھا با عدم قطعیت ھای فراوانی ھمراه است. ھمچنین روند تغییر شرایط عملیات حفاری بگونه ای است که بیشترین تأثیرپذیری را از بحرانی ترین پارامترھا دارد . بنابراین با شناسایی بحرانی ترین پارامترھای پروژه می توان مسیر بحرانی فعالیت ھای پروژه را تعیین کرد و با کنترل این پارامترھا به بیشترین نرخ پیشروی حفاری دست یافت. در این مقاله ضمن تشریح روش سیستم ھای مھندسی سنگ، پارامترھای بحرانی در حفاری با TBM به روش مذکور تعیین شدند. این پارامترھا شامل سه دسته کلی پارامترھای زمین شناسی و ماشین، پارامترھای مدیریتی و پارامترھای محلی ھستند. پروژه مورد مطالعه قطعه دوم تونل بلند انتقال آب زاگرس چین خورده به طول تقریبی ٢٦ کیلومتر، مقطع دایره ای و قطر حفاری ٧٣ / ٦ متر است که با استفاده از ماشین تونل زنی سپر تلسکوپی در حال حفاری است. نتایج به دست آمده نشان می دھند که پارامترھای نفوذپذیری، ھوازدگی توده سنگ، کیفیت توده سنگ، جریان آب زیرزمینی و نشت گازھای آلوده به داخل تونل، بحرانی ترین پارامترھای زمین شناسی بوده و پارامترھای نظم دادن، تدبیرشغلی جامع، اَموزش پرسنل و ایجاد انگیزه برای کارکنان از بحرانی ترین پارامترھای مدیریتی و محلی ھستند.

واژه ھای کلیدی:

تونل بلند انتقال آب زاگرس چین خورده، TBM ، سیستم ھای مھندسی سنگ، ماتریس اندرکنش، پارامترھای بحرانی

نویسندگان :

هادی یعقوبی ، محمد علی ابراهیمی فرسنگی 

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

پیش بینی عملکرد TBM با روش QTBM مطالعه موردی: تونل بلند انتقال آب زاگرس چین خورده

تاکنون روش های مختلفی برای پیش بینی عملکرد ماشین های حفاری تمام مقطع تونل( TBM ) از سوی محققین و مراکز تحقیقاتی پیشنهاد شد هاند. از جمله این روش ها می توان به مدل شاخص کیفی تونل سازی با TBM بارتن ( QTBM ) اشاره کرد. در این مقاله نرخ پیشروی حفاری برای 12 کیلومتر ابتدائی قطعه دوم تونل انتقال آب زاگرس چین خورده به طول تقریبی 26 کیلومتر، مقطع دایره ای، قطر حفاری 73 / 6 متر که در 60 کیلومتری شمال شهرستان سرپل ذهاب واقع شده است و با استفاده از ماشین تونل زنی سپر تلسکوپی در حال حفاری است، با استفاده از روش QTBM تخمین زده شد. سپس نتایج به دست آمده از این روش و مقادیر نرخ پیشروی واقعی واحدهای زمین شناسی مهندسی بخش مورد نظر در قطعه دوم تونل بلند انتقال آب زاگرس چین خورده با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که در اغلب واحدها، نرخ پیشروی به دست آمده با روش QTBM است بیش تر از نرخ پیشروی واقعی است.

واژه های کلیدی:

تونل بلند انتقال آب زاگرس چین خورده، نرخ نفوذ، ضریب بهره وری ، نرخ پیشروی، TBM سپر تلسکوپی، روش . QTBM

نویسندگان :

هادی یعقوبی ، حمید منصوری ، محمد علی ابراهیمی فرسنگی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

پیش بینی نرخ نفوذ TBM با اندیس فابریک تودهسنگ

نرخ نفوذ TBM با استفاده از دو تکنیک آماری رگرسیون چندگانه خطی و منطق فازی برای بانک اطلاعاتی گردآوری شده از حفر 5 / 6 کیلومتر تونل خدماتی البرز پیش بینی شده است. برای این کار چهار پارامتر اندیس فابریک توده سنگ، مقاومت فشاری ماده سنگ، نیروی پیشران متوسط دیسک و زاویه محور تونل با صفحات ناپیوستگی برای ساخت مدل ها درنظر گرفته شد. نتایج حاصل از مدلسازی آماری و فازی برای تخمین نرخ نفوذ و مقایسه آن با مقادیر واقعی میدانی تطابق بسیار خوبی به ترتیب با ضریب همبستگی 89 و 90 % نشان داد. تطابق بهتر مدل فازی با مقادیر اندازه- گیری شده نسبت به مدل آماری خطی، نشان دهنده غیرخطی بودن مسأله عملکرد TBM و قابلیت منطق فازی در تحلیل چنین مسائل غیرخطی و پیچیده است.

واژه های کلیدی :

نرخ نفوذ TBM ، اندیس فابریک توده سنگ، رگرسیون چندگانه، منطق فازی.

نویسندگان :

منصور هدایتزاده ، کورش شهریار ، جعفر خادمی حمیدی 

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

بررسی برهمکنش بین تونل های متقاطع عمود بر هم و تاثیر تونلسازی ثانویه روی سیستم نگهداری تونل موجود با استفاده از مدلسازی عددی

ارزیابی برهمکنش بین تونل جدید و تونل موجود یکی از مهمترین موضوعات در تونلسازی است که توجه به آن از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله به بررسی برهمکنش بین تونل های متقاطع عمود بر هم در یک منطقه با تنش های افقی نسبتا بالا با استفاده از مدلسازی عددی و به کمک نرم افزار FLAC3D پرداخته شده است. نتایج آنالیز ها نشان م ی دهد که با حفر تونل جدید، در لایه ای از پوشش شاتکریت تونل موجود که در مجاورت بازشدگی تونل است تنش کششی و در تاج و کف آن تنش فشاری ایجاد می شود. در این مقاله نشان داده شده است که اگر یک تونل به طور عمودی در زیر تونل موجود حفر شود، افزایش قابل توجه ی در ممان خمشی پوشش شاتکریت در دیواره های تونل موجود و در نیروهای محوری در تاج و کف تونل موجود اتفاق می افتد. افزایش ممان خمشی در دیواره های تونل موجود منجر به ترک کششی در این ناحیه م یشود اما تنش ها درکف و تاج تونل موجود در آستانه ایجاد شکست فشاری و ترک کششی در پوشش شاتکریت در این ناحیه باقی می مانند. به علاوه، حفر تونل جدید منجر به افزایش نیرو های کششی در راک بولت های واقع در دیوار ههای تونل موجود و کاهش این نیر وها در تاج تونل م یشود. بنابراین برای اطمینان از پایداری تونل موجود باید یک افزایش ضخامت در پوشش شاتکریت در دیوار ههای تونل در نظر گرفت.

واژه های کلیدی:

برهمکنش، تونلسازی، مدلسازی عددی، سیستم نگهداری.

نویسندگان :

محمد مهدی خجسته ، مهدی سعیدی عباس آباد ، تقی عبدالهی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

بررسی استفاده از سیستم نگهداری مرکب در طراحی بهینه پوشش اولیه تونلهای قطعه یک راهآهن میانه - اردبیل

تونلهای راه آهن بعنوان بخشی از پروژههای احداث راه آهن درصد قابل توجهی از هزینه احداث را به خود اختصاص میدهند. قطعه یک راه آهن میانه- اردبیل با طول 20 کیلومتر از شمال روستای استور تا ایستگاه راه آهن در شرق شهر میانه ( ایستگاه سبز) امتداد یافته که کم و بیش موازی رودخانه قزل اوزن است. در این قطعه با توجه به توپوگرافی ناحیهای ( کوهها و دره- آبراههها) هشت دستگاه تونل پیشبینی شده که طول آنها حدود 3000 متر میباشد. با توجه به اینکه در تمامی علوم مهندسی استفاده از بهروزترین روشهای طراحی بسمت کاهش هزینهها و افزایش ایمنی پیش میرود، سعی شده که از جدیدترین و بهینهترین روش جهت طراحی پوشش نگهداری اولیه تونلهای هشتگانه قطعه مذکور استفاده شود. در این مقاله به بررسی روشهای بکار گرفته شده در طراحی، شامل تحلیل عددی با تمرکز بر طراحی سیستم نگهداری بصورت مرکب ( کامپوزیت)، روشهای تجربی و تحلیل گوهای پرداخته و نتایج حاصل از روشهای مختلف با یکدیگر مقایسه و ارائه میگردد. روش اصلی بکار گرفته شده در تحلیل عددی به روش مقطع معادل معروف بوده که با فرض بخش ترکیبی سیستم نگهداری بعنوان یک تیر همگن با خواص معادل، تحلیلها انجام میگیرد. این روش با روش طراحی مجزای المانهای سیستم نگهداری مقایسه و با شرایط حین اجرا اعتبار سنجی و نتایج حاصله بیانگر مناسب بودن این روش در طراحی سیستم نگهداری تونلها میباشد.

کلمات کلیدی:

تحلیل عددی، مقطع معادل، تونلهای راهآهن، پوشش اولیه، سیستم نگهداری مرکب

نویسندگان :

سعید مشکین ، روحاله طالبی ، مسعود بیاتی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

ارائه یک رابطه تجربی بین نرخ پیشروی و اندیس آسیب- پذیری در حفاری تونل با TBM مطالعه موردی: تونل بلند انتقال آب زاگرس

در این مقاله بر اساس ارتباط منطقی بین اندیس آسیبپذیری ( به عنوان نمود ریسک) و نرخ پیشروی، رابطهای تجربی بین اندیس آسیب پذیری که با استفاده از روش سیستم های مهندسی سنگ بد ست می آید و نرخ پیشروی تونلزنی با TBM ارائه شده است. مطالعه موردی در واحدهای زمینشناسی مهندسی 11 کیلومتر اولیه مسیر قطعه دوم تونل بلند زاگرس به طول تقریبی 26 کیلومتر، مقطع دایرهای و قطر حفاری 73 / 6 که با استفاده از ماشین تونلزنی سپر - تلسکوپی در حال حفاری است انجام گرفته است. ضریب همبستگی بالای 8 / 0 نشاندهنده اعتبار رابطه ارئه شده است. باتوجه به این رابطه، با داشتن میزان ریسک( اندیس آسیب پذیری) ، از آن می توان جهت پیش بینی میزان پیشروی استفاده نمود.

واژههای کلیدی :

سیستم های مهندسی سنگ، اندیس آسیب پذیری، نرخ پیشروی TBM ، تونل بلند انتقال آب زاگرس

نویسندگان :

محمدرضا مرادی ، حمید منصوری ، مسعود بیاتی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)

روشهای مهار ریزش در حفاری مکانیزه با OPEN T. B. M مطالعه موردی تونل انتقال آب گاوشان- ناحیه توانکش

تونل انتقال آب گاوشان با طولی بالغ بر 139 / 20 کیلومتر در جنوب استان کردستان واقع شده و عملیات ساختمانی آن اخیرا به اتمام رسیده است. از لحاظ تقسیمات زمین شناسی ساختمانی، نیمه شمالی مسیر تونل در زون سنندج - سیرجان و نیمه جنوبی آن در حد فاصل یک زون افیولیتی و زون رورانده زاگرس قرار دارد. لیتولوژی مسیر تونل از سنگهای رسوبی شامل ماسه سنگ، شیل، آهک و کنگلومرا تا سنگهای آذرین و دگرگونی شامل دیاباز، دیوریت گابرو، پریدوتیت و آمفیبولیت متغیر بوده بطوریکه گسل مروارید مسیر تونل را به دو نیمه شمالی ( با رخساره فلیش) و نیمه جنوبی ( زون افیولیت ملانژ) تقسیم نموده است. حفاری ناحیه مورد مطالعه ( کیلومتراژ 555 + 11 تا 585 + 11 ) با رو شهای انفجاری و مکانیزه ( بوسیله دستگاه OPEN TBM ) به انجام رسیده است. در این مقاله با بحث در مورد روش حفاری مکانیزه و با در نظر گرفتن شواهد حین ساخت و ریسکهای موجود، ریزشهای اتفاق افتاده دسته بندی گردیده و نحوه رفتار با هر کدام مورد بحث قرار گرفته است.

واژه های کلیدی:

حفاری مکانیزه، ریزش، نحوه مهار ریزش، گاوشان.

نویسندگان :

سید بشیر مختارپوریانی ، کورش کشوریان ، رضا کیانی

چهارمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1390)