مطالعه زون خرابي پيرامون فضاهاي زيرزميني در سنگهاي شكننده براساس مكانيك خرابي

با عميق تر و وسيع تر شدن سازه هاي سنگي شرايط بارگذاري حاكم بر آنها معمولا موجب ايجاد و گسترش ناحيه تخريب پيرامون سازه هاي سنگي مي شود عموما سنگهاي دربرگيرنده سازه هاي سنگي به دليل اعمال تنش هاي القايي زياد يا ناهمسانگردي بالاي تنشهاي برجا داراي رفتار مكانيكي غيرالاستيك غيرخطي و تغيير شكلهاي بازگشت ناپذير مي باشند فرايند خرابي با ايجاد رشد و انتشار ريزتركها در سنگ آغاز مي شود و سپس چنانچه طول اين ريزتركها به حد بحراني برسد ريزتركها به هم پيوسته و تركهايموضعي ايجاد مي شود به دليل فرايند خرابي رفتار ماكروسكوپي سنگ با زوال صلبيت اتساع، كاهش ظرفيت باربري نرم شوندگي، ناهمسانگردي مي باشد شناخت رفتار غيرالاستيك سنگ تخريب شده و دربرگيرنده سازه هاي سنگي به ويژه پس از مقاومت حداكثر براي تحليل پايداري سازه هاي سنگي لازم است در اين مقاله ابتدا مفاهمي پايه مكانيك خرابي پيوسته ارائه شده است سپس يك تعريف دقيقتر و شفافتر از تابع تسليم خرابي پيشنهاد شده است.

كلمات كليدي:

خرابي سنگ، مدل رفتاري، مكانيك خرابي، تابع تسليم خرابي، نرم شوندگي، فضاهاي زيرزميني

نويسند‌گان:

تحليل پايداري زمين لغزش مخزن سد لتيان و تعيين عوامل محرك آن

زمين لغزش مخزن سد لتيان در اسفند ماه 1384 در فاصله 500 متري محور سد و در دامنه هاي جنوبي مخزن رخ داده است . در اثر اين لغزش، علاوه بر خسارت وارده به جاده لتيان - كلان و آسيب ديدن ساختمانهاي روي دامنه لغزشي، مقداري از مصالح وارد مخزن سد شده است . با توجه به نزديكي موقعيت زمين لغزش به محور سد و حجم قابل توجه توده لغزشي، شناخت ماهيت و رفتار زمين لغزش و تأثير عوامل محرك در كاهش خطرات احتمالي بر روي تأسيسات جانبي سد و وقوع سيل در پاييندست آن ضروري است . از اين رو با توجه به بررسي هاي صحرايي و داده هاي حاصل از گمانه هاي حفاري شده در محل لغزش، مدل دو بعدي زمين لغزش به كمك نرم افزار Slide تشكيل و نوع زمين لغزش مورد تحليل قرار گرفته است . نتايج حاصل از اين تحليل نشان مي دهد زمين لغزش مخزن سد لتيان از نوع لغزش مركب بوده و داراي دو نوع حركت انتقالي و چرخشي در طول سطح لغزش مي باشد . اين نوع لغزش و حركت ناشي از آن با خصوصيات مصالح دامنه نيز منطبق است . همچنين عامل محرك لغزش، افزايش سطح آب زيرزميني در اثر با لا بودن تراز مخزن سد و افزايش مقدار بارندگي در زمان لغزش شناخته شده است.

كلمات كليدي:

تحليل پايداري، زمين لغزش، سد لتيان

نويسند‌گان:

تحليل پايداري ديواره نهايي معدن شماره يك سنگ آهن گل گهر سيرجان

مجتمع معدني سنگ آهن گل گهر در جنوب غرب سيرجان قرار گرفته است . ذخاير سنگ آهن گل گهر از 6 توده معدني با ذخيره اي بالغ بر يك ميليارد و يكصد ميليون تن تشكيل شده، كه ذخيرة شماره يك آن به علت نزديك بودن به سطح زمين، پيش از ساير ذخاير مورد اكتشاف تفضيلي قرار گرفته و بهره برداري از آن به روش استخراج روباز آغاز شده است . در طراحي هاي اوليه، شيب سرتاسري ديواره هاي معدن در خاك 35 درجه و در سنگ 45 درجه در نظر گرفته شده است . در اين مقاله پايداري شيب ديوارة سرتاسري معدن شمارة يك گل گهر مجدداً ارزيابي شده است . به منظور تعيين پارامترهاي ژئومكانيكي توده سنگ، عمليات برداشت درزه، نمونه گيري و آزمايش بر روي نمونه ها انجام و پس از تعيين پارامترهاي ژئومكانيكي توده سنگ، پايداري ديواره هاي معدن با استفاده از نرم افزار FLAC ارزيابي شد . نتايج نشان داد كه اولاً زواياي در نظر گرفته شده در بعضي از ديواره ها قابل اجرا نبوده و بعضاً در ديوارة خاكي بايد تا 22 درجه كاهش داده شود؛ ثانياً با اعمال تمهيداتي نظير زهكشي در معدن، مي توان زاويه شيب سرتاسري را در بعضي از ديواره ها، از 22 درجه به 32 درجه افزايش داد كه باعث كاهش باطله برداري به ميزان 50 ميليون تن مي شود.

كلمات كليدي:

معدن روباز، پايداري شيب، زهكشي معادن، معدن گل‌گهر، نرم افزار FLAC

نويسند‌گان:

تحليل پايداري ديواره نهايي شرقي معدن چادرملو با استفاده از روش‌هاي تجربي، تحليلي و عددي

امروزه مبحث پايداري شيب يكي از پارامترهاي تعيين كننده در اقتصاد و ايمني معادن روباز است . اختصاص يك شيب براي كل ديواره هاي معدن با توجه به اينكه ديواره ها معمولاً از مصالح مختلف و با ساختارهاي متفاوتي تشكيل شده اند، صحيح نمي باشد . طراحي شيب پس از تعيين پارامترهاي ژئوتكنيكي ليتولوژي هاي مختلف و مشخص شدن محدوده هاي ژئوتكنيكي پيت تعيين گردد . در اين مقاله با استفاده از روش MRMR و نرم افزارهاي SlopeW 2004 و Flac 4.0 شيب بهينه براي ديواره نهايي شرقي معدن ( محدوده 1 ژئوتكنيكي ) بدست آمده است . بدين منظور با تهيه نقشه زمين شناسي و تكتونيك، حفر 5 حلقه گمانه ژئوتكنيكي و تهيه لاگ آن، آزمايش هاي مكانيكي سنگ، برداشت هاي سطحي و ... پيت معدن چادرملو به پنج محدوده ژئوتكنيكي تقسيم گرديد . ديواره نهايي شرقي معدن به صورت يك روباره ضخيم آبرفتي با عمق 30 متر بر روي كنگلومرا قرار گرفته است . بررسي ها و مطالعات صورت پذيرفته، نتايج حاصله از حفر 2 حلقه گمانه ژئوتكنيكي در اين محدوده و نتايج مدلسازي نشان داد كه در محدوده 1 شمالي شيب نهايي از 37 به 40 افزايش و در محدوده 1 جنوبي شيب نهايي از 48 به 40 درجه تقليل خواهد يافت .

كلمات كليدي:

شيب نهايي، معدن چادرملو، محدوده ژئوتكنيكي، لاگ ژئوتكنيكي گمانه‌ها

نويسند‌گان:

تحليل پايداري سه بعدي و طراحي نگهداري تونل هاي آب بر و چاههاي دريچه نيروگاه سد گتوند عليا

سد گتوند عليا از نوع سنگريزه اي با هسته رسي است كه بر روي رودخانه كارون ساخته خواهد شد . سيستم آبگير نيروگاه شامل تونلهاي آب بر بالائي و پاييني، چاه تحت فشار و تانكرهاي ضربه گير مي باشد و نگهداري آنها كه جزو تاسيسات دائمي سدها بشمار مي روند از اهميت خاصي بر خوردار مي باشد . هدف از اين تحقيق تحليل پايداري چاههاي دريچه، تونلهاي آب بر و تقاطع ايجاد شده ما بين چاه و تونل در زمان حفر اين سازه ها مي باشد . به همين منظور توده سنگهاي ساحل چپ ساختگاه سد با استفاده از روشهاي معروف طبقه بندي مهندسي سنگ RMR و Q مورد ارزيابي قرار گرفته و تخمين نگهداري صورت گرفته است . سپس با استفاده از نرم افزاز FLAC3D مدل مورد نظر با اعمال شرايط مرزي و اطلاعات ژئوتكنيكي ساخته شد . سپس كليه محاسبات در سه مرحله قبل از حفر، بعد از حفر و بعد از اعمال سيستم نگهداري انجام شد و در نهايت سيستم نگهداري بهينه براي تونلها و چاهها پيشنهاد شد .

كلمات كليدي:

FLAC3D ، تحليل پايداري ، تونل هاي آب بر،چاههاي دريچه، تقاطع، مدلسازي سه بعدي ، نيروگاه آبي گتوند عليا

نويسند‌گان:

تحليل پايداري قطعه دوم تونل انتقال آب نوسود بر اساس روش تجربي اتريشي و روش اجزاي محدود(FEM)

تونل انتقال آب دشت ذهاب بخشي از طرح تامين آب دشتهاي گرمسيري غرب كشور است . كه دراستان كرمانشاه از رودخانه سيروان ( يك كيلومتر پايين تر از روستاي هيروي ) تا دشت ازگله امتداد دارد . در هنگام حفاري تونل، حضور زونهاي برشي و ناپايدار باعث بروز خساراتي بويژه تاخير در سرعت حفاري دستگاه TBM شده است . به اين منظور انجام مطالعاتي براي تحليل پايداري توده سنگهاي مسير تونل الزامي به نظر مي رسد در اين تحقيق تحليل پايداري به كمك روشهاي تجربي ( اتريشي ) و عددي ( اجزاي محدود ) انجام يافته است . خصوصيات فيزيكي و مكانيكي توده سنگهاي مسير و نتايج حاصل از تحليل تجربي و اجزاي محدود در شرايط بحراني نشان داده است كه توده سنگهاي مسير تونل نوسود براساس درجه پايداري به چهار زون Ep1,Ep2,Kg,Ki قابل تقسيم هستند به طوري كه در زونهاي Ki و Ep1 توده سنگهاي تونل داراي پايداري نسبي مي باشند و در زون Ep2 احتمال ريزش جدي بنظر مي رسد . در زون Kg با توجه به ميزان جابجايي زياد احتمال حضور يك زون لهيده مي رود.

كلمات كليدي:

تونلسازي ، ناپايداري ، تحليل ،نوسود، اجزاي محدود، اتريشي

نويسند‌گان:

مديريت شرايط اضطراري تهويه درحفاري با دستگاه تمام مقطع

به دليل كاربرد هاي متعدد و رو به فزوني حفريات زيرزميني به خصوص تونلهاي بلند امروزه گاهي به حفاري در شرايط دشوار زمين شناختي و سازندهاي داراي گازهاي آتش زا يا سمي هستيم قبل از شروع حفاري با انواع دستگاه هاي حفارمكانيزه تمام مقطع كه TBM ناميده مي شوند بايد تمهيدات لازم جهت مقابله با اين شرايط در نظر گرفته شود مهمترين مساله اي كه در تهويه پروژههاي زيرزميني بايد از ابتدا برنامه ريزي گردد عبارتنداز: توانايي افزايش شدت جريان و فشار هواي تازه در هر شرايط كاري ، تغيير سيستم تهويه مكشي دستگاه حفار به دهشي ياتركيبي پيش بيني دستگاه هاي رديابي گازهاي خطرناك، درنظر گرفتن سيستمهاي اطفا حريق استفاده از سيستمهاي الكتريكي ضد جرقه و داكت آنتي استاتيك، فيلتراسيون يا تجزيه گازهاي سمي به گازهاي بي خطر آنچه در طراحي و اجزاي سيستم تهويه شرايط گازخيز ميبايست مورد توجه قرارگيرد: كاهش مقدار نسبي گاز در هواي تونل و مهيا نمودن شرايط كاري ايمن مي باشد.

كلمات كليدي:

حفار مكانيزه تمام مقطع، گازهاي آتش زا، گازهاي سمي، پروژه هاي زيرزميني، سيستم تهويه

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

تحليل پايداري ديواره شمال‌غربي معدن سرب و روي انگوران با استفاده از نرم افزار flac

معدن سرب و روي انگوران جز معادن بزرگ روباز ايران بوده و در استان زنجان 100) كيلومتري مسير دندي ) واقع شده است . پس از گزارش جابجايي در نقاط مبنا نقشه برداري و مشاهده كاف در ديواره شمالغربي معدن انگوران، بررسي هايي بمنظور تشخيص روند جابجايي شكاف صورت گرفت . اين بررسي ها از آبان ماه 1384 آغاز شده و بوسيله 14 ايستگاه DGPS و دو عدد شيدگي سنج صورت گرفته است . پس از قرائت ابزارهاي نصب شده و تحليل داده ها، حداكثر جابجايي 470 ميليمتري در ايستگاه S3 و در ساير ايستگاه نيز اعداد مشابه حاصل گرديده است . اين ديواره از دولايه عمده آهك و شيست تشكيل شده است؛ لايه شيستي موجود در اين ديواره بدليل نفوذ آب سطحي، شرايط لغزش را فراهم نموده است . بر اساس شرايط موجود مدلي در محيط Flac ساخته شد؛ پس از مقايسه نتايج مدل با نتايج ابزار و نقشه برداري انجام شده، صحت مدلسازي تائيد گرديد . پس از بررسي روشهاي پايدارسازي سطوح شيبدار، بمنظور ارائه طرح زهكشي و طرح تقويت ديواره بكارگيري شمع و حفر چالهاي افقي مناسب ارزيابي شد . پس از نصب شمع طبق الگوي پيشنهادي در مدل مقدار فاكتور ايمني از 1/9 به 3/4 ارتقا يافت؛ كه مبين صحت روش پيشنهادي مي باشد.

كلمات كليدي:

مدلسازي دوبعدي ، DGPS ، كشيدگي سنج، Flac، فاكتور ايمني ، شمع كوبي

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

مديريت ايمني در تونلهاي شهري مطالعه موردي تونل توحيد، اميركبير و نيايش

با توجه به افزايش روزافزون تونل و سازه هاي زيرزميني توجه به كيفيت وايمني اين سازه ها در حين ساخت و بهره برداري از اهميت ويژه اي برخوردار است امروزه استفاده از فناوريهايي كه در شرايط اضطراري و در مواجهه با خطرات و حوادث رخ داده بتواند با خطرات احتمالي مقابله نمايد امري ا ست كه توجه بسياري از جوامع خصوصا ملل پيشرفته را به خود معطوف نموده است دراين مقاله به بررسي برخي از عوامل موثر درايمني تونلهاي شهري و بصورت مطالعه موردي به تونلهاي اميركبير و نيايش در شهر تهران پرداخته شده است. با توجه به حياتي بودن تامين برق مورد نياز تاسيسات و از سويي ديگر تامين هوا و روشنايي دراين تحقيق عوامل مذكور به عنوان جزو اصلي مقاله مطرح شده اند.

كلمات كليدي:

تونل، ايمني، تهويه، برق اضطراري

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسنده:

تحليل پايداري چاه در يكي از مخازن نفتي ايران با آناليز حساسيت بر شيب چاه

حفر چاه براي دسترسي به مخازن نفتي، عملياتي پر مخاطره و هزينه بر است . به كارگيري شيب و آزيموت هاي مختلف در زمان حفر چاه، امكان عبور آن از بين لايه هاي با ويژگي هاي مكانيك سنگي مختلف، بزرگي تنش هاي برجا، فشار منفذي، فشار گل حفاري و در نتيجه وقوع ريزش در ديواره و هزينه هاي وارده از مهمترين مواردي اند كه بيانگر لزوم بررسي پايداري يا ناپايداري يك چاه نفت مي باشند . در اين مقاله پايداري چاه حفر شده در لايه هاي ماسه سنگي سازند آسماري براي يكي از مخازن نفتي ايران در مقاطع مختلف بررسي شد . به نحوي كه با استفاده از نرم افزار FLAC و در نظر گرفتن تاثير شيب براي هر مقطع؛ ميزان جابه جايي، تنش اصلي حداكثر، ضريب ايمني و شرايط ناحيه پلاستيك اطراف چاه بدست آمد . همچنين براي محاسبه تنش هاي افقي حداقل و حداكثر از روابط Poro-elastic استفاده شد . نتايج حاصله بيانگر آن است كه در كل چاه قائم نسبت به چاه افقي پايدارتر مي باشد . هر چه چاه از حالت قائم به افقي نزديكتر شود ناپايدارتر و هرچه اختلاف تنش هاي موجود كمتر باشد چاه پايدارتر خواهد بود.

كلمات كليدي:

تحليل پايداري چاه، مخازن نفت، آناليز حساسيت، نرم افزار FLAC

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

فرزاد مسرور  - مهندس استخراج معدن و كارشناس آموزشي دانشگاه صنعتي اميركبير ( پلي تكني)