تحليل عددي نرخ آب هجومي به داخل تونل عميق زاگرس در محدوده رودخانه زيمكان

خلاصه
از آنجايي در پروژه هاي زيرزميني محصور در زير سطح ايستابي همچون تونل ها، آب همواره به عنوان يك عوامل منفي و مزاحمدر روند حفاري شناخته مي شود، ضروري است تا در مراحل شناخت هيدروژئولوژي مسير تونل ها، مقدار و حجم آب ورودي بهداخل تونل كه همواره تابععمق قرارگيري تونل، ميزان نفوذپزيري زمين و همچنين تراز آب زيرزميني مي باشد، مورد ارزيابي ومحاسبه قرار گيرد. در پروژه هاي مكانيزه با توجه به وجود مشكلات و موانع متعددهمچون طويل بودن طول تونل ها، وجود تأسساتالكتروموتور و ...)، لزوم ،PLC و بخش هاي مكانيكي و الكتريكي حساس به آب دستگاه حفاري و لوكوموتيوها (سيستم هاينصب سريع پوشش ثانويه (سگمنت) همزمان با حفاري، ترزيق مواد پركننده پشت سگمنت ها (پي گراول و دوغاب)، حمل و نقلمصالح به داخل و خارج تونل و به ويژه تأمين ايمني تردد عوامل حفار و ... مقوله تخمين ميزان آب ورودي به داخل تونل بجهتپيش بيني تمهيدات خاص (همچون طراحي سامپ و سيستم هاي آبكشي) از اهميت ويژه اي برخوردار است. با اين ديد و با در نظرگرفتن 1) عمق قرار گيري تونل زاگرس در تراز بيش از 200 متر پايينتر از سطح زمين، 2) شرايط درزه داري واحدهاي آهكي دربرگيرنده تونل و همچنين 3) تقاطع تونل با رودخانه پر آب دره زيمكان، در اين پروژهش سعي شده تا ابتدا برمبناي ويژگي هاي،(Q) و شاخص رده بندي كيفي توده سنگ (JCS) مهندسي ناپيوستگي هاي توده سنگ همچون مقاومت تراكمي سطح درزهبه ازاي عمق قرارگيري تونل برآورد سپس با بكارگيري روش هاي نوين، محيط پيرامون تونل با (k) ارزش ضريب نفوذپذيري زمينتمامي جزييات در نرم افزار عددي مدلسازي و در نهايت نرخ آب ورودي به داخل فضاي زيرزميني در فضاي دو بعدي و تحت شرايط بدون نصب پوشش ثانويه (لاينينگ) تخمين زده شود.

كلمات كليدي:

آب زيرزميني . تونل مكانيزه . ضريب نفوذپذيري . ناپيوستگي . تحليل عددي . لاينينگ

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

مطالعه تاثير فاصله چاهك ها در عملكرد سيستم چاهك هاي زهكش نقطه اي جهت آب زدايي ناحيه گودبرداري شده

خلاصه
سيستم چاهك هاي زهكش نقطه اي يكي از راهكارهاي اجرايي مفيد در زمينه آب زدايي ناحيه گودبرداري شده به خصوص درخاك هاي سست و ريزشي محسوب مي شود. با وجود اين، تحقيقات بسيار كمي در زمينه تحليل هاي عددي انجام شده است. دراين مقاله، با احتساب جريان پايدار حاكم بر آب هاي زيرزميني، تحليل هاي تئوري و عددي لازم براي محاسبه دبي ورودي به ناحيهگود برداري شده و تعيين تعداد چاهك هاي زهكشي نقطه اي موردنياز براي پمپاژ آب انجام شدند. تحليل عددي براي محاسبه دبيانجام شد. سپس نتايج به دست آمده از نرم افزار با نتايج تحليل Seep3d ورودي به ناحيه گود با استفاده از نرم افزار اجزاء محدودهاي تئوري مقايسه شدند. پارامترهاي مورد نياز براي تحليل هاي تئوري و عددي شامل ضريب نفوذپذيري خاك، ارتفاع اوليه قبل ازپمپاژ و مقدار افت موردنياز يا شعاع چاهك ها مي باشند. براين مبنا، نتايج بدست آمده نشان مي دهند كه با افزايش فاصله بينچاهك ها، دبي عبوري از چاهك ها به دليل كمترشدن ميزان تداخل چاهك ها بر همديگر، افزايش و به دنبال آن تعداد چاهك هاكمتر مي شود. براي ارزيابي دقت فاصله به دست آمده، مقايسه اي بين فاصله به دست آمده و توصيه شده توسط ساير محققين صورت گرفته است كه نشان مي دهد فاصله ي به دست آمده تطابق خوبي با فواصل توصيه شده نيز دارد.

كلمات كليدي:

آب زيرزميني . گودبرداري . سيستم چاهك هاي زهكش نقطه اي . نرم افزار Seep3d  .

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تحليل عددي نرخ آب هجومي به داخل تونل عميق زاگرس در محدوده رودخانه زيمكان

خلاصه
از آنجايي در پروژه هاي زيرزميني محصور در زير سطح ايستابي همچون تونل ها، آب همواره به عنوان يك عوامل منفي و مزاحم در روند حفاري شناخته مي شود، ضروري است تا در مراحل شناخت هيدروژئولوژي مسير تونل ها، مقدار و حجم آب ورودي به داخل تونل كه همواره تابع عمق قرارگيري تونل، ميزان نفوذپزيري زمين و همچنين تراز آب زيرزميني مي باشد، مورد ارزيابي و محاسبه قرار گيرد. در پروژه هاي مكانيزه با توجه به وجود مشكلات و موانع متعدد همچون طويل بودن طول تونل ها، وجود تأسسات الكتروموتور و ...)، لزوم ،PLC و بخش هاي مكانيكي و الكتريكي حساس به آب دستگاه حفاري و لوكوموتيوها (سيستم هاي نصب سريع پوشش ثانويه (سگمنت) همزمان با حفاري، ترزيق مواد پركننده پشت سگمنت ها (پي گراول و دوغاب)، حمل و نقل مصالح به داخل و خارج تونل و به ويژه تأمين ايمني تردد عوامل حفار و ... مقوله تخمين ميزان آب ورودي به داخل تونل بجهت پيش بيني تمهيدات خاص (همچون طراحي سامپ و سيستم هاي آبكشي) از اهميت ويژه اي برخوردار است. با اين ديد و با در نظر گرفتن 1) عمق قرار گيري تونل زاگرس در تراز بيش از 200 متر پايينتر از سطح زمين، 2) شرايط درزه داري واحدهاي آهكي در برگيرنده تونل و همچنين 3) تقاطع تونل با رودخانه پر آب دره زيمكان، در اين پروژهش سعي شده تا ابتدا برمبناي ويژگي هاي ،(Q) و شاخص رده بندي كيفي توده سنگ (JCS) مهندسي ناپيوستگي هاي توده سنگ همچون مقاومت تراكمي سطح درزه به ازاي عمق قرارگيري تونل برآورد سپس با بكارگيري روش هاي نوين، محيط پيرامون تونل با (k) ارزش ضريب نفوذپذيري زمين تمامي جزييات در نرم افزار عددي مدلسازي و در نهايت نرخ آب ورودي به داخل فضاي زيرزميني در فضاي دو بعدي و تحت شرايط بدون نصب پوشش ثانويه (لاينينگ) تخمين زده شود.

كلمات كليدي:

آب زيرزميني . تونل مكانيزه . ضريب نفوذپذيري . ناپيوستگي . تحليل عددي . لاينينگ

نویسندگان :

مهران معماريان ، مهدي رسولي ملكي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

مطالعه تاثير فاصله چاهك ها در عملكرد سيستم چاهك هاي زهكش نقطه اي جهت آب زدايي ناحيه گودبرداري شده

خلاصه
سيستم چاهك هاي زهكش نقطه اي يكي از راهكارهاي اجرايي مفيد در زمينه آب زدايي ناحيه گودبرداري شده به خصوص در خاك هاي سست و ريزشي محسوب مي شود. با وجود اين، تحقيقات بسيار كمي در زمينه تحليل هاي عددي انجام شده است. در اين مقاله، با احتساب جريان پايدار حاكم بر آب هاي زيرزميني، تحليل هاي تئوري و عددي لازم براي محاسبه دبي ورودي به ناحيه گود برداري شده و تعيين تعداد چاهك هاي زهكشي نقطه اي موردنياز برايپمپاژ آب انجام شدند. تحليل عددي براي محاسبه دبي انجام شد. سپس نتايج به دست آمده از نرم افزار با نتايج تحليل Seep3d ورودي به ناحيه گود با هاي تئوريمقايسه شدند. پارامترهاي مورد نياز براي تحليل هاي تئوري و عددي شامل ضريب نفوذپذيري خاك، ارتفاع اوليه قبل از پمپاژ و مقدار افت موردنياز يا شعاع چاهك ها مي باشند. براين مبنا، نتايج بدست آمده نشان مي دهند كه با افزايش فاصله بين چاهك ها، دبي عبوري از چاهك ها به دليل كمترشدن ميزان تداخل چاهك ها بر همديگر، افزايش و به دنبال آن تعداد چاهك ها كمتر مي شود. براي ارزيابي دقت فاصله به دست آمده، مقايسه اي بين فاصله به دست آمده و توصيه شده توسط ساير محققين صورت گرفته است كه نشان مي دهد فاصله ي به دست آمده تطابق خوبي با فواصل توصيه شده نيز دارد.

كلمات كليدي:

آب زيرزميني . گودبرداري . سيستم چاهك هاي زهكش نقطه اي . نرم افزار Seep3d

نویسندگان :

بهمن نيرومند ، داوود بيگي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي تغيير شكلهاي افقي و قائم ديوارهاي خاكي مسلح شده با المانهاي پليمري در برابرنيروهاي جانبي زلزله

امروزه تسليح خاك با كمك الما نهاي كششي فلزي يا پليمري بطورگسترده در مهندسي ژئوتكنيك بكار مي روند كه به عنوان نمونه مي توان به پايدارسازي شيرواني ها، ترانشه ها و زمين لغزها به كمك اين روش اشاره نمود. كه در اين ميان بهره گيري بيشتر از المانهاي پليمري، به منظور اجتناب از خوردگي المانهاي فولادي صورت مي پذيرد. در اين مقاله، تغيير شكلهاي افقي وقائم ديوارهاي خاكي مسلح شده با المانهاي ژئو گريد در حالتهاي استاتيكي و شبه استاتيكي با در نظر گرفتن اثر آبهاي زيرزميني و بدون در نظر گرفتن اثر آبهاي زيرزميني مورد مطالعه قرار مي گيرد. مدلسازي هاي  50و 45 درجه و ، عددي در دو حالت، نخست ديوار با شيب ثابت 70 درجه و ترانشه با شيبهاي طبيعي متغير به ترتيب 55 و50 به ترتيب صورت گرفت. ،60 ،70 ،80 ، ديگري ترانشه با شيب ثابت 50 درجه و ديوار با شيبهاي طبيعي متغير 90 درمدلسازيهاي عددي صورت گرفته شده تاثير عوامل متعدد نظير شيب طبيعي ترانشه، شيب ديوار مسلح شده، ميزان خاكبرداري و خاكريزي هاي مورد نياز، طول و فاصله المانهاي تسليح بررسي گرديده و با مقايسه اقتصادي، طرح بهينه ارائه شده است.

كلمات كليدي:

خاك مسلح، المانهاي كششي پليمري، آناليز ديناميكي، شيب ترانشه ، آب زيرزميني.

نویسندگان :

حبيب شاه نظري (استادياردانشكده عمران دانشگاه علم وصنعت ايران)

جواد بيدگلي (كارشناس ارشد خاك وپي دانشگاه علم وصنعت ايران)

چهارمين همايش بين المللي مهندسي ژئوتكنيك و مكانيك خاك ايران (1389)

بررسي تأثير نشست حاصل از تخليه آب زيرزميني بر تخريب لوله جدار

نشست يكي از پديده هاي مخاطره آميز زمين شناسي مي باشد كه در اثر فعاليت بـشري همچـون تخليه دراز مدت آب، نفت، گاز از مخازن زيرزميني و يا استخراج معادن زيرزميني مي تواند تشديد شود . هنگامي كه سفره آبدار تحت بهره برداري قرار مي گيرد، نيروهايي متعادل كننده سفره آبدار در اثر پمپاژ آب زيرزميني دچار تغيير مي گردند، و زمين نشست مي كند و سرانجام فرو نشـست رخ مي دهد . يكي از عواقب نشست ناشي از بهره برداري آبه اي زيرزميني رشد لوله جدار چـاه آب مي باشد . البته اين لوله جدار نيست كه رشد مي كند بلكه زمين اطراف لوله جدار است كه به سمت پايين مي رود . نيروهاي ناشي از نشست همچنين مي تواند باعث تخريب لوله جدار چاه گردد كـه اين موضوع باعث تحميل هزينه هاي تعمير و يا حتي جايگز يني چاه مي گردد . در اين مقاله توسط روش عددي المان محدود در حالتهاي دو و سه بعدي و بـا اسـتفاده از نـرم افـزار ABAQUS بـه بررسي تأثير نشست حاصل از بهره برداري آبهاي زيرزميني و افت سطح آبهـاي زيرزمينـي بـر لوله جدار چاههاي آب با استفاده از اطلاعات يك حوزه آبريز پرداخته شد . نتايج حاصل از شـبيه سازيهاي ژئومكانيكي به كمك نرم افزار ABAQUS نشان داد كه مكانيزم ايجاد " كاسه " فرونشست باعث دو حالت از گسيختگي لوله جدار مي گردد . در يال اين گودال رسوبات سطحي مي توانند بـه سمت مركز گودال، بر روي رسهاي نرم بلغزند و در مسير حركت خود ب اعث خمش در لولـه جـدار شوند . در نزديكي مركز گودال فرونشست، مشكل از گونه ديگري است . تراكم قابل ملاحظه رسهاي نرم با گذشت زمان، باعث كوتاه شدگي فاصله سطح زمين تا كـف چـاه مـي گـردد . همانگونـه كـه انتظار مي رود در اين وضعيت لوله جدار دچار كمانش مي شود و در بعضي موارد، لوله هاي جدار از زمين بيرون مي زنند.

كلمات كليدي:

نشست، آب زيرزميني، لوله جدار، كمانش، ABAQUS

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان: