زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

پایداری سقف تونل توسط آنالیز گوه ای

نویسندگان
چکیده
توده سنگ درزه­دار دارای مسائل طراحی پیچیده­تری نسبت به سایر توده­های سنگی است. این پیچیدگی ناشی از تعداد ( بزرگتر از 2) دسته درزه است که سبب به وجود آمدن یک محیط ناپیوسته می­شود. در این حالت بلوک­های سنگی مجزا با هندسه متفاوت ایجاد می­شوند که به وسیله سطوح گسیختگی طبیعی و سطوح حفاری شکل می­گیرند. مسائل پایداری در سنگ­های درزه­دار بلوکی شده عموماٌ مربوط به سقوط بلوک­ها از سقف و دیواره­ها است. از آنجایی که برای بلوک­های مشخص شده در تاج تونل، ضروری است که پتانسیل جابه­جایی هر بلوک تحت تاثیر نیروهای سطحی ناشی از میدان تنش محلی و بار گرانشی بررسی شود، در این مقاله حالتهای مختلف تشکیل گوه در تاج تونل ناشی از تقاطع دسته درزه­های با شیب مختلف بررسی شده است و سپس حالت پایداری گوه از طریق ضریب اطمینان در برابر گسیختگی سقف ارزیابی گردید. در ادامه گوه­های تشکیل شده در تاج تونل­های شهرهای نیویورک و واشنگتن با روش تحلیلی تعادل حدی و استفاده از معیار گسیختگی هوک و براون بررسی گردیدند. نتایج به دست آمده از روش تحلیلی با مشاهدات میدانی مطابقت داشت.
کلیدواژه‌ها

 1. Bray J. W., "Unpublished note", Imperial College,London (1979). ## 2. John K. W.," Graphical stability analysis of slopes in jointed rock", J. Soil Mech. Found Div (ASCE). 94(2) (1968) 497-526. ## 3. Londe P., Vigier G., Vormeringer R.,"Stability of rock slopes, a three-dimensional study", J. Soil Mech. Found. Div. (ASCE) 95 (1) (1969) 235-62. ## 4. Hendron A. J, Cording E. J., Aiyer A. K.,"Analytical and graphical methods for the analysis of slopes in rock masses", Technical Report GL-80-2, US Army Engineers Nuclear Cratering Group, Livermore, CA, (1980) 1-55. ## 5. Hoek, E. T., Bray J. W., "Rock slope engineering", 3rd ed. London,England: Institute of Min and Metallurgy (1981) 275-342. ## 6. Warburton P. M., "Vector stability analysis of an arbitrary polyhedral rock block with any number of free faces", Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr;18(5) (1981) 415–27. ## 7. Priest S. D., "Hemispherical projection methods in rock mechanics" ,London: George Allan & Unwin (1985) 75-84. ## 8. Goodman R. E, Shi GH., "Block theory and its application to rock engineering, London: Prentice-Hall (1985) 147-162. ## 9. Chan H. C., Einstein H. H., "Approach to complete limit equilibrium analysis for rock wedges-the method of artificial supports", Rock Mech;14(2) (1981) 59-86. ## 10. Mauldon M., Goodman R. E., "Vector analysis of keyblock rotation", J. Geotech Geoenviron Eng (ASCE);122(12) (1996) 976-87. ## 11. Tonon F., "Generalization of Mauldon’s and Goodman’s analysis of keyblock rotations", J Geotech Geoenviron Eng (ASCE) 124 (10) (1998) 913-22. ## 12. Sofianos A. I., "Stability of wedges in tunnel roofs", Int J Rock Mech Min Sci Geomech Abstr, 23 (2) (1986) 119-30. ## 13. Sofianos A. I., Nomikos P, Tsoutrelis C. E., "Stability of symmetric wedge formed in the roof of a circular tunnel: nonhydrostatic natural stress field. Int J Rock Mech Min Sci., 36 (1999) 687-91. ## 14. Nomikos P., Sofianos A. I., Tsoutrelis C. E., "Symmetric wedge in the roof of a tunnel excavated in an inclined stress field", Int J Rock Mech Min Sci., 39 (2002) 59-67. ## 15. Hudson J. A., Harrison J. P., "Engineering rock mechanics: an introduction to the principles", 4th ed.. Amsterdam: Elsevier (2005). ## 16. Rocscience, Unwedge Theory Manual-Factor of Safety Calculations /http://www .rocscience.com /downloads/unwedge/unwedge_theory.pdf. (2009). ## 17. Asadollahi P., "Stability analysis of a single three dimensional rock block: effect of dilatancy and high-velocity water jet impact", PhDdissertation, University of Texas: Austin (2009). ## 18. Tonon F., "Analysis of single rock blocks for general failure mode sunder conservative and non-conservative forces", IntJ Numer An al Methods Geomech;31(14) (2007) 1567-608. ## 19. Tonon F., Asadollahi P., "Validation of single rock block stability analysis (BS3D) for wedge failure", IntJ Rock MechMin. Sci., 45, (2008) 627-37. ## 20. Asadollahi P., Tonon F., "Definition of factor of safety for rock blocks", International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 47 (2010) 1384-1390. ## 21. Wang Y. J., Yin J. H., "Wedge stability analysis considering dilatancy of disconti-nuities", Rock Mech., Rock Eng., 35 (2) (2002) 127-37. ## 22. Chen Z. Y., "A generalized solution for tetrahedral rock wedge stability analysis", Int J Rock Mech., Min Sci., 41, (2004) 613-28. ## 23. Yeung M. R., Jiang Q. H., Sun N., "Validation of block theory and threedimensional discontinuous deformation analysis as wedge stability analysis methods", Int J Rock Mech., Min Sci., 40, (2003) 265-75. ## 24. Low B. K., "Reliability analysis of rock wedges", J Geotech Geoenviron Eng., 123 (6) (1997) 498-505. ## 25. Park H., West T. R., "Development of a probabilistic approach for rock wedge failure", Eng Geol., 59 (2001) 233-51. ## 25. Park H. J., West T. R., Woo I., "Probabilistic analysis of rock slope stability and random properties of discontinuity parameters", parameters, Interstate High-way 40, Western North Carolina, USA. Eng., Geol., 79 (2005) 230–50. ## 26. Jimenez-Rodriguez R., Sitar N., "Rock wedge stability analysis using system reliability methods", Rock Mech., Rock Eng., 40 (4) (2007)419-27. ## 27. Low B. K., "Reliability analysis of rock slopes involving correlated non-normals. Int J Rock Mech Min Sci;44(6):922–35(2007). ## 28. Li DQ, Zhou CB, Lu WB, Jiang QH. A system reliability approach for evaluating stability of rock wedges with correlated failure modes. Comp Geotech;36(8):1298–307(2009). ## 29. Duncan CW, Christophere WM. Rock slope engineering: civil and mining. 4rd ed. New York: Spon Press; (2004). ## 30. Jiang Q, Liu X, Wei W, Zhou Ch . A new method for analyzing the stability of rock wedges. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 60 , 413–422(2013). ## 31. Mirzaeian, F., K.Shahriar .,M.Sharifzadeh,"Tunnel Probabilistic Structure Analysis Using the FORM",Journal of Geological Research,Hindawi Publishing Corporation, Article ID 3947,PP. 1-10(2015). ## 32. Curran, J.H., B.Corkum ., R.E.Hammah,"Three-dimensional Analysis of Underground Wedges under the Influence of Stresses",http:/www.rocscience.com/documents/pdfs/uploads/, 7776.pdf,PP.1-7(2015). ## 33. Budiman, R.C., R.Pratama ., D.Muslim and I.Sophian,"Design Analysis of Tunnel Portal in Pasi Jawa L250 Pongkor’s GMBU Underground Mine PT. Aneka Tabbang Tbk.,10th Asian Regional Conference of IAEG,PP.1-6(2015) ## 34. Brady, B.H.G, Brown, E.T., " Rock Mechanics for Underground mining", George Allen &Unwin (publishers) Ltd,PP. 352-364(1992). ## 35. Hoek, E., Brown, E.T, "Underground excavations in rock", The Institution of Mining and Metallurgy,PP. 115-127(1980). ## 36. Cording, Edward.J., Mahar, James W., Brierley, G. S., "Observation for shallow chambers in rock",Proceedings of the International Symposium,Zurich,April 4-6,PP. 485-508 (1977). ##