بررسی ناپایداری شیب‌های سنگی بر اساس پارامتر‌های ژئومکانیکی در منطقه معدنی آلومینای جاجرم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1. دانشجوی دکتری زمین شناسی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

2 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، ایران

3 عضو باشگاه پژوهشگران جوان دانشگاه آزاد اسلامی واحد خوراسگان، اصفهان

چکیده

منطقه معدنی آلومینای جاجرم در شمال کویر جاجرم در حاشیه جنوبی زون تکتونیکی کپه­داغ و در انتهای شرقی البرز شرقی قرار گرفته است. به دلیل شرایط تکتونیکی این ناحیه ساختارها و ناپیوستگی­های متعدد و عمده‌ای در منطقه به وجود آمده است که از جمله مهم­ترین و بزرگ­ترین ساختارهای این ناحیه می‌توان به تاقدیس کوه زو اشاره نمود. این تاقدیس عموماً روند شرقی ـ غربی از خود نشان می­دهد. در این منطقه سازند‌های مبارک با سن کربنیفر، سازند الیکا با سن تریاس و سازند شمشک با سن ژوراسیک رخنمون پیدا کرده‌اند. ارتفاعات این منطقه دارای روند شمال شرقی ـ جنوب غربی است که با ساختار تکتونیکی البرز شرقی مطابقت دارد. به منظور بررسی ناپایداری و ریزش در این منطقه معدنی، برداشت مشخصات ناپیوستگی­ها انجام شده و سپس جهت طبقه بندی توده­های سنگی، از سه روش رده‌بندی ژئومکانیکی (RMR)، شاخص کیفی تونل زنی در سنگ (Q) و اندیس مقاومت زمین‌شناسی (GSI) استفاده شده است. بر اساس طبقه بندی GSI، ویژگی­های ژئومکانیکی توده‌سنگ­های این منطقه معدنی تعیین شده و در نهایت براساس پارامتر‌های ژئومکانیکی و ناپیوستگی­های ساختاری، تحلیل پایداری صورت پذیرفته است. بر اساس این تحلیل عامل اصلی ناپایداری در این محدودۀ معدنی را می‌توان به تأثیر ناپیوستگی­های موجود مرتبط دانست.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of instability of rock slopes based on Geomechanical parameters in Jajarm alumina mine region

نویسندگان [English]

  • Rasool Dadkhah 1
  • Rasool Ajalloein 2
  • Zahra Hossein Mirzaee 3
1 1. Department of Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University, Mashhad, Iran,
2 Department of Geology, Faculty of Science, University of Isfahan
3 GeologicalSurvey of IslamicAzadUniversity, Khorasgan branch, Iran
چکیده [English]

Jajarm alumina mine is located in the north of Kavir in southern structural zone of Kopeh-Dagh area and Eastern section of Albourz Mountain. Because of structural setting, distinct structural’s features and major discontinuities were formed. One of the most important structural features is the Kuh-e-Zoo anticline.  The axial plane of the anticline, in most part, is trending east-west. The most important formations that crops out in the area are: Mobarak (Carboniferous), Elikah (Triassic), and Shemshak (Jurassic). The topography of the region is trending northeast-southwest that is coinciding with Eastern Alborz structural setting. In order to study the instability of the mine area, data regarding the discontinuities of the layers were collected. Regarding to rock mass classification, three common classifications such as RMR, Q and GSI has been used. Base on GSI classification, the geomechanical characterizations of rock mass are determined. Finally, based on this analysis, the main agent for instability of the region is evaluated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Discontinuity
  • geomechanical parameters
  • GSI
  • Q
  • RMR

اجل لوئیان، ر.، محمدی، د.، 1382. رده‌بندی توده‌سنگ (روش کاربردی در مهندسی عمران). نشر فن آوران، 349 ص.

اجل لوئیان، ر.، دادخواه، ر.، حسین میرزایی، ز.، 1388. کاربرد زمین شناسی مهندسی در تونل­ها. انتشارات فرهیختگان علوی، تهران، 333 ص.

Barton, N.R., Lien, R., and Lunde, J., 1974. Engineering classification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mech., 6(4): 189-239.

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

Brideau, M.A., Yan, M. and Stead, D. 2009. The role of tectonic damage and brittle rock fracture in the development of large rock slope failures. Geomorphology, 103(1), 30-49

Cai, M., Kaiser, P.K., Tasaka, Y. and Minami, M. 2007. Determination of residual strength parameters of jointed rock masses using the GSI system Original Research Article. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 44(2), 247-265.

Gischig, V., Amann, F., Moore, J.R., Loew, S., Eisenbeiss, H. and Stempfhuber, W. 2010.Composite rock slope kinematics at the current Randa instability, Switzerland, based on remote sensing and numerical modeling. Engineering Geology, In Press, Corrected Proof, Available online 29 November 2010.

Hassani, H., Arshadnejad S., Khodadadi H. and Goodarzi N., 2008. 3D numerical modeling of a couple of power intake shafts and head race tunnels at vicinity of a rock slope in siah bishe pumped storage dam, North of Iran. J. Applied Sci., 8: 4294-4302

Hoek, E & Diederichs, M.S. 2006. Empirical estimation of rock mass modulus. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 43, 203–215. Doi: 10.1016/j.ijrmms.2005.06.005.

Hoek, E. and Brown, E.T. 1980. Underground Excavations in Rock, London, Instn Min. Metall.

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 in July 2002.

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

Justo, J.L., Justo, E., Azañón, J.M., Durand, P. and Morales, A. 2010. The Use of Rock Mass Classification Systems to Estimate the Modulus and Strength of Jointed Rock. Rock Mechanics and Rock Engineering 43(3), 377.

Lashkaripour, G.R., and Ghafoori, M., 2002. The engineering geology of the Tabarak Abad Dam. Engineering Geology, 66, 233–239

Marinos, P., Marinos, V., and Hoek, E., 2007. Geological Strength Index (GSI), A characterization tool for assessing engineering properties for rock masses. Proceedings of the Rock Mass Classification Workshop, publ: Department of Earth and Human Services, NIOS, Information IC9498, Information circular, Vancouver.

Naghadehi, M.Z., Jimenez, R., KhaloKakaie, R. and Jalali, S.M.E., 2011. A Probabilistic Systems Methodology to Analyze the Importance of Factors Affecting the Stability of Rock Slopes. Engineering Geology, In Press, Accepted Manuscript, Available online 22 January 2011

Pantelidis, R., 2009. Rock slope stability assessment through rock mass classification systems. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 46: 315–325. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2008.06.003

Pells, P.J. and Bertuzzi, R., 2007. Discussion on article titled ‘‘Use and misuse of rock mass classification systems with particular reference to the Q-system’’ by Palmstrom and Broch [Tunnelling and Underground Space Technology, 21 (2006) 575–593]. Tunnelling and Underground Space Technology. 23, 340–350. DOI: 10.1016/j.tust.2007.05.007.