نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران

نشریه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران

بررسی قابلیت حفرپذیری زون‌های گسلی و مخاطرات زمین‌شناسی مرتبط (بر اساس تجارب حاصل از پروژه‌های تونل‌سازی مکانیزه در ایران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران-ایران
2 گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تهران، تهران- ایران
10.22034/jiraeg.2026.523206.1346
چکیده
در سال‌های اخیر، افزایش تقاضا برای احداث تونل‌های بلند و عمیق احتمال برخورد با زون‌های گسلی و چالش‌های زمین‌شناسی مرتبط را بیشتر کرده است. شناسایی این مناطق به‌ویژه در پروژه‌های تونلی مکانیزه، نقش مؤثری در کاهش ریسک، تأخیرات اجرایی و هزینه‌های پروژه ایفا می‌کند. در این پژوهش، عملکرد TBM و قابلیت حفرپذیری توده‌سنگ در زون‌های گسلی با استفاده از شاخص نفوذ صحرایی (FPI) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهد که شاخص FPI در زون‌های گسلی تفاوت معناداری با سایر بخش‌های مسیر تونل داشته که این موضوع بیانگر شرایط حفرپذیری مناسب در این نواحی است. با وجود حفرپذیری مناسب‌تر، اغلب مشکلات زمین‌شناسی که باعث تأخیر در اجرای پروژه‌های تونلی می‌گردند، در این زون‌ها رخ می‌دهند. بنابراین، با توجه ‌به تجربیات به‌دست‌آمده از پروژه‌های تونل‌زنی مکانیزه در ایران و با در نظر گرفتن مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر وقوع مخاطرات زمین‌شناسی رایج در زون‌های گسلی شامل هجوم آب، لهیدگی، ریزش و ناپایداری سینه‌کار، یک سیستم رده‌بندی برای مشخص کردن ریسک‌های تونل‌سازی در این زون‌ها ارائه شده است. برای اعتبارسنجی این رده‌بندی، درس‌آموخته‌های کلیدی حاصل از بررسی اثرات واقعی مطالعات موردی در برخورد با زون‌های گسلی ارائه شده است. تطابق بین رویدادهای مستند و شاخص‌های خطر محاسبه‌شده از دقت رده‌بندی پیشنهادی در پیش‌بینی مخاطرات کلیدی پشتیبانی می‌کند. بر اساس این رده‌بندی می‌توان زون‌های گسلی را در پنج رده مختلف شامل زون‌های گسلی "بدون مسئله" تا "به‌شدت مسئله‌دار" دسته‌بندی کرد که نشان‌دهنده پتانسیل بروز مشکلات زمین‌شناسی در طول مراحل ساخت و حتی پس از ساخت در این زون‌ها هستند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation of Boreability and Geological Hazards in Fault Zones (Based on Experiences from Mechanized Tunneling Projects in Iran)

نویسندگان English

Fatemeh Shayan 1
Ali Uromeihy 1
Jafar Hassanpour 2
1 Department of Engineering Geology, Faculty of Basic Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 School of Geology, College of Science, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده English

In recent years, the increasing demand for constructing long and deep tunnels has heightened the likelihood of encountering fault zones and their associated geological challenges. Identifying these areas, especially in mechanized tunneling projects, is crucial for reducing risks, minimizing execution delays, and controlling project costs. This study evaluates the performance of Tunnel Boring Machines (TBMs) and the boreability of rock masses within fault zones using the Field Penetration Index (FPI). The results indicate that the FPI values in fault zones differ significantly from other parts of the tunnel alignment, suggesting more favorable excavation conditions in these areas. Despite the suitable boreability, most geological issues that cause delays in tunneling projects occur within these zones. Drawing on experience from mechanized tunneling projects in Iran and considering key factors influencing common geological hazards in fault zones, such as water inflow, squeezing, collapse, and face instability, a classification system is proposed to assess tunneling risks in these zones. To validate this system, key lessons learned from case studies encountering fault zones are presented. The alignment between documented events and the calculated hazard indices supports the accuracy of the proposed classification in predicting major hazards. According to this classification, fault zones can be categorized into five classes, ranging from “Non-problematic” to “Extremely problematic,” reflecting the potential for geological issues during both construction and post-construction phases.

کلیدواژه‌ها English

TBM Performance
Boreability
Geological Hazards
Fault Zone Classification

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 13 خرداد 1405

  • تاریخ دریافت 11 خرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 03 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش 13 خرداد 1405