زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

بررسی پارامترهای مؤثر بر سیستم پایداری تونل‌ها با بهره‌گیری از روش سیستم مهندسی سنگ RES

نویسندگان
دانشگاه خوارزمی
چکیده
پایدارسازی فضاهای زیرزمینی از چالش برانگیزترین مباحث در زمین‌شناسی‌مهندسی هستند. روش‌های مختلفی برای تعیین نوع سیستم پایدارسازی تونل وجود دارد، اما اغلب این روش‌ها دارای نقاط ضعف متعددی هستند. بنابراین ارائه یک روش که تقریباً تمامی پارامترهای مؤثر بر پایداری تونل را لحاظ نموده و اثر متقابل آن‌ها را بر یکدیگر در نظر بگیرد، کمتر موردتوجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق مطالعه پارامترهای مؤثر بر پایداری تونل‌ها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ است. در این تحقیق 6 تونل با ویژگی‌های زمین‌شناسی متفاوت انتخاب شد. پارامترهای مؤثر بر سیستم پایداری این تونلها با استفاده از روش ESQ کدگذاری گردید. سپس تحلیل‌ها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ RESبه‌منظور برآورد و ارزیابی سیستم پایدار‌سازی تونل انجام گردید. نتایج نشان داد پارامتر‌هایی همچون هوازدگی سطح درزه، پرشدگی و فاصله‌داری درزه‌ها نقش مؤثر بیشتری نسبت به جهت گیری درزه ها و مقاومت فشاری تک محوری دارند. به‌منظور مقایسه، تحلیل‌ها با روش رتبه‌بندی توده سنگRMR نیز انجام شد. مقایسه میان نتایج دو روشRES و RMRنشان داد که نتایج روش RES همخوانی بهتری با شرایط واقعی تونل و مقادیر ضخامت شاتکریت پیشنهادی به عنوان سیستم پایدارسازی تونل‌های مورد مطالعه دارد. ازآنجا که هیچ محدودیتی در تعداد پارامترهای ورودی در این روش وجود ندارد و از طرفی تأثیر متقابل پارامتر‌ها بر یکدیگر در نظر گرفته می‌شود، می‌توان روابط حاصل از روش RES در این تحقیق را در کنار سایر روش‌ها، در پروژه‌های مهندسی به کار برد.
کلیدواژه‌ها

Barton, N., and Bieniawski, Z., 2008, RMR and Q-Setting Record Straight: Tunnels & Tunnelling International.
Barton, N., and Grimstad, E., 2014, Forty years with the Q-system in Norway and abroad: Fjellsprengningsteknikk, Bergmekanikk, Geoteknikk, v. 4, p. 1-4.
Benardos, A., and Kaliampakos, D., 2004, A methodology for assessing geotechnical hazards for TBM tunnelling - Illustrated by the Athens Metro, Greece: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, v. 41, p. 987-999.
Berberian, M., 2014, Earthquake and Coseismic Surface Faulting on the Iranian Plateau; a Historical, Social, and Physical Approach, Elsevier, 770 p.:
Bieniawski, Z., 1973, Engineering classification of jointed rock masses: Civil Engineering= Siviele Ingenieurswese, v. 19, no. 73.12, p. 335-343.
Bieniawski, Z. T., 1974, Geomechanics classification of rock masses and its application in tunneling: [No source information available], v. 2.
Bieniawski, Z. T., 1989, Engineering rock mass classifications: a complete manual for engineers and geologists in mining, civil, and petroleum engineering, John Wiley & Sons.
Celada, B., Tardáguila, I., Varona, P., Rodríguez, A., and Bieniawski, Z., 2014, Innovating tunnel design by an improved experience-based RMR system, in Proceedings Proceedings of the world tunnel congress, p. 1-9.
Faramarzi, F., Mansouri, H., and Farsangi, M., 2013, Development of Rock Engineering Systems-Based Models for Flyrock Risk Analysis and Prediction of Flyrock Distance in Surface Blasting: Rock Mechanics and Rock Engineering, v. 47, p. 1291-1306.
Feng, X. T., Hudson, J. A., and Tan, F., 2013, Rock Characterisation, Modelling and Engineering Design Methods, CRC Press.
Golmohammadi, S., 2024, development-of-rock-engineering-system-based-models-for-tunneling-progress-analysis-and-evaluation-case-study-of-tailrace-tunnel-of-azad-power-plant-project: International Journal of Geological and Geotechnical Engineering, v. 18, p. 47-52.
Golmohammadi, S., and Bidgoli, M. N., 2023, Improvement of the Q-System Using the Rock Engineering System: A Case Study of Water Conveyor Tunnel of Azad Dam: International Journal of Geotechnical and Geological Engineering, v. 17, no. 5, p. 97-101.
Habibi, R., Pourkermani, M., Ghorashi, M., Almasian, M., and Jarahi, H., 2023, The Effects of Quaternary Sediments on Earthquake Acceleration: Himalayan Geology, v. 44, p. 71-80.
Hudson, J., 1992, Rock engineering systems. Theory and practice.
Hudson, J., 2013, A review of Rock Engineering Systems (RES) applications over the last 20 years: ISRM SINOROCK 2013.
Hudson, J., and Feng, X.-T., 2015, Rock Engineering Risk, Xia-Ting Feng CRC Press/Balkema, Taylor & Francis Group, 527 p.:
Jarahi, H., 2021, Paleo Mega Lake of Rey Identification and Reconstruction of Quaternary Lake in Central Iran: Open Quaternary, v. 7, no. 1, p. 1-15.
Jarahi, H., and Seifilaleh, S., 2016, Rock fall hazard zonation in Haraz highway: American Journal of Engineering and Applied Sciences, v. 9, p. 371-379.
Khatik, V. M., and Nandi, A. K., 2018, A generic method for rock mass classification: Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, v. 10, no. 1, p. 102-116.
Khosronezhad, A., Pourkermani, M., Almasiyan, M., Bouzari, S., and Uromeihy, A., 2023, Landslide susceptibility zoning based on Rock Engineering System application to the Tehran case study: Terra Nova.
Komurlu, E., and Demir, S., 2019, Use of Rock Mass Rating (RMR) Values for Support Designs of Tunnels Excavated in Soft Rocks without Squeezing Problem: GeoScience Engineering, v. 65, p. 1-17.
Lowson, A., and Bieniawski, Z., Critical assessment of RMR based tunnel design practices: a practical engineer’s approach, in Proceedings Proceedings of the SME, rapid excavation and tunnelling conference, Washington, DC2013, p. 180-198.
Mohammadi, H., and Azad, A., 2020, Applying Rock Engineering Systems Approach for Prediction of Overbreak Produced in Tunnels Driven in Hard Rock: Geotechnical and Geological Engineering, v. 38, no. 3, p. 2447-2463.
Naghadehi, M. Z., Jimenez, R., KhaloKakaie, R., and Jalali, S.-M. E., 2011, A probabilistic systems methodology to analyze the importance of factors affecting the stability of rock slopes: Engineering Geology, v. 118, no. 3, p. 82-92.
Pells, P., Bieniawski, Z., Hencher, S., and Pells, S., 2017, Rock quality designation (RQD): time to rest in peace: Canadian Geotechnical Journal, v. 54, no. 6, p. 825-834.
Singh, B., and Goel, R. K., 2011, Chapter 6 - Rock Mass Rating, in Singh, B., and Goel, R. K., eds., Engineering Rock Mass Classification: Boston, Butterworth-Heinemann, p. 45-62.
Yan-jun, S., Rui-xin, Y., Geng-she, Y., Guang-li, X., and Shan-yong, W., 2017, Comparisons of evaluation factors and application effects of the new [BQ] GSI system with international rock mass classification systems: Geotechnical and Geological Engineering, v. 35, p. 2523-2548.
Yang, Y., and Zhang, Q., 1998, The application of neural networks to Rock Engineering Systems (RES): International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, v. 35, p. 727-745