ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی توده‌ سنگ مسیر تونل انتقال سد درونگر جهت طراحی سیستم نگهدارنده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1-       استاد، گروه زمین شناسی دانشکده علوم دانشگاه فردوسی مشهد

2    استاد، گروه زمین شناسی دانشکده علوم دانشگاه فردوسی مشهد

3    کارشناسی ارشد زمین‌شناسی مهندسی، گروه زمین شناسی دانشکده علوم دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این مقاله پارامترهای ژئومکانیکی توده های سنگی و تمهیدات سیستم نگهدارنده مقدماتی برای تونل انتقال  سد درونگر، بر اساس دو روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در روش تجربی از سه سیستم طبقه بندی RMR (طبقه بندی ژئومکانیکی توده سنگ)، Q (شاخص کیفی تونل بری) و GSI (اندیس مقاومت زمین شناسی) به منظور برآورد کیفیت توده سنگهای در برگیرنده تونل انتقال و برآورد سیستم نگهدارنده مقدماتی استفاده شده است. همچنین در روش عددی از روش اجزای مشخص) نرم افزار (UDEC  استفاده شده است. آزمایش های مقاومت فشاری تک محوره و سه محوره سنگ بکر, مدول الاستیسیته, وزن مخصوص, تخلخل و درصد جذب آب بر روی نمونه های سنگی بدست آمده از حفاری, در آزمایشگاه مکانیک سنگ انجام شد. همچنین به منظور تخمین پارامترهای مقاومتی توده سنگی (مانند مقاومت فشاری تک محوره توده سنگ، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته توده سنگ، ثابت های هوک – بران و پارامترهای مقاومتی موهر-کلمب) از معیار تجربی هوک - بران استفاده شده است. در نهایت اینکه با استفاده از دو روش تجربی و عددی بر میزان دقت و اعتمادپذیری طراحی تونل افزوده شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of geomechanical properties of rock masses for preliminary support design of diversion tunnel at the Daroongar dam site

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ghafoori 1
  • Gholamreza Lashkaripour 2
  • Sadegh Tarigh azali 3
1 Professor, Department of Geology, Ferdowsi University of Mashhad, Iran
2 2. Professor, Department of Geology, Ferdowsi University of Mashhad, Iran
3 PhD student, Department of Geology, Ferdowsi University of Mashhad, Iran
چکیده [English]

 
This paper presents the geomechanical parameters and the results of preliminary support design of the Daroongar diversion tunnel using some empirical and numerical methods. The rock mass rating (RMR), geological strength index (GSI) and rock mass quality (Q) systems were used for estimation of quality of rock masses properties for preliminary support design of tunnel. Also distinct element method (UDEC program) was used for stability analysis of the tunnel. Samples obtained from drilling were tested in the laboratory, included of uniaxial strength (UCS), deformation parameters, unit weight and porosity. In order to estimate strength parameters of rock mass (compressive strength of rock masses, tensile strength of rock masses, deformation modulus and Hoek-Brown constants) Hoek-Brown failure criterion was used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geomechanic
  • Rock mass
  • diversion tunnel
  • distinct element
  • Strength

Barton, N.  (2002). Some new Q-value correlations to assist in site characterization and tunnel design, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 39, pp. 185–216.

Barton, N.R., Lien, R. and Lunde, J. (1974). Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mech. 6, 189-236.

Bieniawski, Z.T. (1989). Engineering rock mass classifications, Wiley, New York, 251p.

Cai, M., Kaiser, P.K., Uno, H., Tasaka, Y., Minami, M., (2004). Estimation of rock mass deformation modulus and strength of jointed hard rock masses using the GSI system. Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 41, 3-19

Deere, D.U. and Miller, R.P. (1966). Engineering classification and index properties of rock. Technical Report No. AFNL-TR-65-116. Albuquerque, NM: Air Force Weapons Laboratory.

Diederichs, M.S., Hoek, E. (1989). DIPS 2.2. Advanced Version Computer Programme, Rock Engineering Group, Department of Civil Engineering, University of Toronto.

Grimstad, E. and Barton, N. (1993). Updating the Q-System for NMT. Proc. Int. Symp. on Sprayed Concrete - modern Use of Wet Mix Sprayed Concrete for Underground Support, Fagernes, (eds Kompen, Opsahl and Berg). Oslo: Norwegian Concrete Assn.

Gurocak, Z., Solanki, P. and Zaman, M. M. (2007). Empirical and numerical analyses of support requirements for a diversion tunnel at the Boztepe dam site, eastern Turkey, Engineering Geology, 91, pp. 194–208

Hoek, E. and Diederichs, M.S., (2006). Empirical estimation of rock mass modulus, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 43,  pp. 203–215.

Hoek, E., (2000). Rock Engineering. Course Notes by Evert Hoek. Balkema, Rotterdam. 313 p.

Hoek, E., Carranza-Torres, C.T., and Corkum, B. (2002). Hoek-Brown failure criterion –2002 edition. Proc. North American Rock Mechanics Society Meeting in Toronto.

Hoek, E., Kaiser, P.K. and Bawden, W.F. (1995). Support of Underground Excavations in Hard Rock. Balkema, Rotterdam, 215p.

Hoek, E., Marinos, P. and Benissi, M. (1998). Applicability of the Geological Strength Index (GSI) classification for very weak and sheared rock masses. The case of the Athens Schist Formation. Bull.  Engg.  Geol.  Env.  57, 151-160.

ISRM (1981). Suggested Methods for the Quantitative Description of Discontinuities in Rock Masses. Rock Characterization, Testing and Monitoring, London. Pergamon, Oxford, 221 p.

ITASCA. (2000). Universal distinct element code, Version 3.1, User's manual. ITASCA Consulting Group, Inc., USA.

Ramamurthy, T. (2004). A geo-engineering classification for rocks and rock masses, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 41, pp. 89–101.