ارزیابی نفوذپذیری و تزریق‌پذیری نهشته‌های کواترنری و توده‌سنگ‌های رسوبی ساختگاه سد نرگسی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه زمین شناسی مهندسی دانشگاه اصفهان

2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه محیط زیست، بوشهر، ایران

3 استاد گروه زمین شناسی مهندسی

4 بخش مهندسی ژئوتکنیک، شرکت مهندسین مشاور تماوان، ایران

چکیده

یکی از مهمترین پارامترها در طراحی و ساخت سدها مسئله نشت آب از محل پى و تکیه گاه‌ها است که علاوه بر هدر رفتن آب ذخیره شده در پشت سد، پایدارى سازه سد را نیز به خطر مى‌اندازد. بدین منظور مطالعات وسیعی جهت تعیین مقدار نفوذپذیری توده‌سنگ‌های ساختگاه سد و روش‌های آب‌بندی آن انجام شده است. در این ارتباط، مقاله حاضر به طور موردی به موضوع نشت در سد نرگسی پرداخته است. این سد برروی نهشته‌های کواترنری و سازندهای رسوبی بختیاری، میشان و گچساران قرار دارد. بر مبنای آزمایش‌های فشار آب (لوفران و لوژون) موضوع نشت در این ساختگاه مورد ارزیابی قرار گرفته است. شاخص نفوذپذیری ثانویه در سال 2005 توسط فویو و همکاران به منظور بررسی تاثیر ویژگی‌های درزه‌داری سنگ در نفوذپذیری آنها معرفی گردید. اهمیت این روش امکان تشخیص بین تفاوت بین جک هیدرولیکی و شکست هیدرولیکی می‌باشد. بر اساس شاخص نفوذپذیری ثانویه (SPI) و داده‌های حاصل از آزمایش لوژون و همچنین ویژگی‌های مغزه‌های حفاری، نفوذپذیری توده‌های سنگی  بررسی گردید. همچنین با توجه به نقش خصوصیات زمین شناسی مهندسی، ناحیه‌بندی نفوذپذیری و کیفیت توده‌سنگ در محیط نرم‌افزار  Rockwork 14به منظور ارائه دید سه بعدی و قضاوت مهندسی ساده‌تر انجام و نتایج آن بصورت مقاطع مناسب ارائه شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که بجز برخی موارد، همبستگی خوبی میان مقادیر SPI و RQD وجود دارد. نتایج نشان می‌دهد که بیشترین میزان نشت آب از تکیه‌گاه چپ می‌باشد و سازند میشان از لحاظ نفوذپذیری وضعیت بهتری نسبت به سازندهای گچساران و بختیاری دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of permeability and groutability of quaternary deposits and sedimentary rock masses at Nargesi damsite

نویسندگان [English]

  • Rasoul Ajalloeian 1
  • Abdolazim Azimian 2
  • Naser Hafezi Moghaddas 3
  • Fereidoon Bahrami Samani 4
1 Professor, Department of Engineering Geology, Isfahan University
2 Al-Hadi Institute, Karbala Qurb, Khatamol Anbiya Institute, Shiraz, Iran.
3 Department of Engineering Geology, Faculty of Science, Ferdowsi University, Mashhad, Iran
4 Department of Geotechnical Engineering, Tamavan Consulting Engineering Company, Tehran, Iran
چکیده [English]

Water seepage through foundation and abutments of dams is one of the most important parameters in design and construction of dams. Seepage endangers stability of dam in addition to lose water reserves. For this purpose, studies are done about permeability of the rocks mass damsite and the sealing methods. Moreover, seepage of Nargesi dam is discussed as a case study in this article. Based on the geological studies, Nargesi dam is located on the quaternary deposits and sedimentary formations that include; Bakhtiary, Mishan and Gachsaran. Water seepage was evaluated according to the water pressure tests (lufrance and Lugeon) on quaternary deposits and sedimentary formations where outcrops in the left and right abutments. The secondary permeability index (SPI) introduced by Foyo et al (2005) for investigate effect rocks jointing characterization in its permeability. The key point of this method is the fact that it allows distinguishing the difference between dilation and hydraulic fracturing. Permeability of the rock masses interpreted based on SPI considering the result of Lugeon tests and the drilled core properties. Also, Permeability and rock quality designation zonation according to effective engineering geological properties was dawn with Rockwork 14 software. Finally suitable profiles were presented 3 dimensional view and comfortable engineering verdicts. Results of the studies indicate that except of some cases, there is a reasonable correlation between SPI and RQD values. According to these results, type and composition of grout is suggested for construction of the grout curtain. The results also show that maximum value of water seepage occurs in the left abutment and Mishan formation has better situation as compared to Gachsaran and Bakhtiary formations from view point of permeability.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Secondary Permeability Index (SPI)
  • Water Pressure Test
  • Nargesi Dam
  • Permeability
  • Seepage
  • Rockwork 14 software

مهندسین مشاور تماون، 1388. گزارش سیمای طرح سد نرگسی، کارفرما: آب منطقه‌ای استان فارس. 

Ajalloeian, R., Fatehi, L., Ganjalipour, K., 2011. Evaluation of hydrojacking and hydrofracturing behavior in Aghajari formation (Gotvand dam site foundation), Iran. Journal of Geology and Mining Research, 3(3): pp. 46-53.

Ajalloeian, R., Habibi, V., Sharifipour, M., Azimian, A., 2012. Evaluation Engineering Geology Properties of Jamishan Dam Site with Emphasis on Its Groutability. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 17(Bund. T): 2777-2793.  

Ajalloeian, R., Moein, F., 2009. Evaluation of Damsites Groutability Using Secondary Permeability Index, Rock Classification (Case Studies). American Journal of Applied Sciences, 6: 1235-1241.

Azimian, A., Ajalloeian, R., 2013. Comparison between lugeon with secondary permeability index obtained of water pressure test in rock masses. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 18( Bund. H): 1603-1612.

 

Coli, N., Pranzini, G., Alfi, A., Boerio. V., 2008. Evaluation of rock-mass permeability tensor and prediction of tunnel inflows by means of geostructural surveys and finite element seepage analysis. Engineering Geology, 10:174–184.

Ewert, F.K., 1981. Untersuchungen zu Felsinjektionen Teil 2. Types and dam sites are needed. Munster. Forsch Geol Paleont 53.

Ewert, F.K., 1997a. Permeability, groutability and grouting of rocks related to dam sites Part 1, Springer verlarg. Berlin, pp. 31–77.

Ewert, F.K., 1997b. Permeability, groutability and grouting of rocks related to dam sites Part 2, Springer verlarg. Berlin, pp. 123–176.

Ewert, F.K., 1997c. Permeability, groutability and grouting of rocks related to dam sites Part 3, Springer verlarg. Berlin, pp. 271–325. 

Fransson, A., Tsang, C.F., Rutqvist, J, Gustafson, G., 2007. A new parameter to assess hydromechanical effects in single–hole hydraulic testing and grouting, International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, 44:1011-1021.

Fransson, A., Tsang, C.F., Rutqvist, J., Gustafson, G., 2010. Estimation of deformation and stiffness of fractures close to tunnels using data from single-hole hydraulic testing and grouting. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 47 (6): 887- 893.

Foyo, A., Sanchez, M.A., 2002. Permeability tests for rock masses. A proposal for a new expression for the equivalent Lugeon unit (ELU). Dam Engineering, 8(3):199–218.  

Foyo, A., Sanchez, Miguel A., Carmen, Tomillo., 2005. A proposal for a Secondary Permeability Index obtained from water pressure tests in dam foundations. Engineering Geology, 77: 69–82.

Gothäll, R., Stile, H., 2010.Fracture-fracture interaction during grouting. Tunneling and Underground Space Technology, 25: 331-339.

Gurocak, Z., Alemdag, S., 2011. Assessment of permeability and injection depth at the Atasu dam site (Turkey) based on experimental and numerical analyses. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 64: 400-409.

Houlsby, A.c., 1990. Construction and Design of Cement Grouting. John-Wiley, 427p.

Karagqzel, R., Kilic, R., 2000.The effect of the alteration degree of ophiolitic melange on permeability and grouting. Engineering Geology, 57: 1 – 13.

Kiraly, L., 2002. Karstification and groundwater flow. In: Gabrovsek F. (Ed.) Evolution of Karst from Prekarst to Cessation. Zalozba ZRC, Postojna-Ljubljana, pp. 155–190.

Kutzner, T.C., 1996. Grouting of Rock and Soil, A., A., Balkema/ Rotterdam/ Brook Field, 271 p.

Lombardi, A.C., 2003. Grouting of rock masses. 3rd International Conference on Grouting and Grout Treatment, P. 1-42.

Maghous, S., Saada, Z., Dormieux, L., Canou, J., Dupla, J.C., 2007. A model for in situ grouting with account for particle filtration. Computers and Geotechnics, 34:164-174.

Todd, D.K., Mays, L.W., 2005. Ground Water Hydrology, John Wiley & Sons, Inc, 636p.

Uromeihy, A., Farrokhi, R., 2011. Evaluating Groutability at the Kamal-Saleh Dam based on Lugeon Tests. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 64:382-387