تحقیق مطالعه و بررسی ساختار زمین ساختی و تکتونیکی منطقه البرز مرکزی (محدوده احداث تونل امام زاده هاشم)

مقدمه: ۷

اساس و مبنای تحلیل : ۸

انواع مقاطع مورد بررسی : ۹

نحوه ارائه تحلیل : ۱۰

۲-۱ روشهای مورد استفاده جهت طبق بندی توده های سنگ… ۱۰

۲-۱-۱ روش بینیا و سکی BIENIAWDKI 11

۲-۱-۲ روش بارتن BARTON.. 14

۲-۲ طبقه بندی مهندسی توده سنگ و مشخصات هندسی درزه‌ها ۲۱

۲-۲-۱ در محدوده کیلومتر ۵۵۰+۴ در سنگ آهک دولومیتی کامبرین.. ۲۲

۲-۲-۱-۱ مشخصات در زه‌ها ۲۲

۲-۲-۱-۲ طبقه بندی توده سنگ… ۲۴

۲-۲-۱-۳ تعیین نوع پوشش…. ۲۵

۲-۲-۲ در محدوده کیلومتر ۳۵۰+۴ در سنگ آهک دولومیتی دونین.. ۲۶

۲-۲-۲-۱ مشخصات در زه ها ۲۶

۲-۲-۲-۲ طبقه بندی توده سنگ… ۲۷

۲-۲-۳ در محدوده کیلومتر ۹۷۰+۳ در سنگ آهک دولومیتی دونین.. ۲۸

۲-۲-۳-۱ مشخصات در زه‌ها ۲۸

۲-۲-۳-۲ طبقه بندی توده سنگ… ۲۹

۲-۲-۳-۳ تعیین نوع پوشش…. ۳۰

۲-۲-۴ در محدوده کیلومتر ۸۰۰+۳ در سنگ آهک دولومیتی (روی محور) ۳۱

۲-۲-۴-۱ مشخصات در زه‌ها ۳۱

۲-۲-۴-۲ طبقه بندی توده سنگ… ۳۲

۲-۲-۴-۳ تعیین نوع پوشش…. ۳۳

۲-۲-۵ در محدوده کیلومتر ۳۰۰+۳ در سنگ آهک دولومیتی رنگ و ضخیم لایه. ۳۳

۲-۲-۵-۱ مشخصات درزه ها ۳۳

۲-۲-۵-۲ طبقه بندی توده سنگ… ۳۵

۲-۲-۵-۳ تعیین نوع پوشش…. ۳۶

۲-۲-۶ در محدوده کیلومتر ۹۰۰+۲ در سنگ آهک دولومیتی تیره رنگ و ضخیم لایه تریاس    ۳۷

۲-۲-۶-۱ مشخصات درزه‌ها ۳۷

۲-۲-۶-۲ طبقه بندی توده سنگ… ۳۸

۲-۲-۶-۳ تعیین نوع پوشش…. ۳۹

۲-۲-۷ در محدوده کیلومتر ۸۰۰+۲ تا ۲۰۰+۲ در سنگهای شیلی و ماسه سنگهای کوارتزیتی ژوراسیک    ۴۰

۲-۲-۷-۱ مشخصات درزه‌ها ۴۰

۲-۲-۷-۲ تعیین نوع پوشش…. ۴۴

۲-۲-۸ در محدوده کیلومتر ۰۰۰+۲ در داخل ماسه سنگها و سنگهای شیلی تشکیلات شمشک    ۴۵

۲-۲-۸-۱ مشخصات در زه‌ها ۴۵

۲-۲-۸-۲ طبقه بندی توده سنگ… ۴۷

۲-۲-۹ در محدوده کیلومتر ۷۵۰+۱ در ماسه سنگهای کوارتزیتی مقاوم ماسیو. ۴۹

۲-۲-۹-۱ مشخصات در زه ها ۴۹

۲-۲-۶-۲ طبقه بندی توده سنگ… ۵۰

۲-۲-۹-۳ تعیین نوع پوشش…. ۵۱

۲-۴ مشخصات هندسی در زه های اصلی در بخش خروجی (۶۲۰+۴) ۵۳

۲-۳- علت انتخاب روش بینیاوسکی (R.M.R) 54

(۱-۱) تحلیل از طریق Unwedge : 56

(۲-۱) مقدمه : ۵۶

(۳-۱) نحوه جمع آوری اطلاعات نرم افزار Unwedge : 56

(۴-۱) نحوه تحلیل : ۵۷

(۵-۱) محدوده کیلومتر ۱+۷۵۰٫ ۵۷

(۶-۱) محدوده کیلومتر ۰۰۰+۲٫ ۵۹

(۷-۱) محدوده کیلومتر ۲۰۰+۲ در ماسه سنگ… ۶۰

(۸-۱) محدوده کیلومتر ۲+۲۰۰ در شیل.. ۶۰

(۹-۱) محدوده کیلومتر ۲+۹۰۰٫ ۶۱

(۱۰-۱) محدوده کیلومتر ۳+۳۰۰ و ۳+۸۰۰٫ ۶۱

(۱۱-۱) محدوده کیلومتر ۳+۹۷۰٫ ۶۲

(۱۲-۱) محدوده کیلومتر ۴+۳۵۰٫ ۶۳

(۱۳-۱) محدوده کیلومتر ۴+۵۵۰٫ ۶۳

(۱۴-۱) محدوده کیلومتر ۴+۶۲۰٫ ۶۳

شرح ویژگیهای زمین شناسی مهندسی توده سنگها ۶۴

ویژگیهای مورد نظر عبارتند از : ۶۴

۴-۱ سازند مبارک (کربونیفر) ۶۹

۵-۱ سازند جیرود (دونین) ۶۹

۶-۱ سازند میلا (کامبرین) ۶۹

۷-۱ سازند لالون (کامبرین) ۶۹

۱-۲) تحلیل از طریق نرم افزار Phases : 70

۲-۲) مقدمه. ۷۰

۳-۲) نحوه جمع آوری اطلاعات نرم افزار Phases : 70

۴-۲) نحوه ارائه تحلیل : ۷۱

۷-۲) محدوده کیلومتر ۲+۰۰۰: ۷۵

۸-۲) محدوده کیلومتر ۲+۲۰۰: ۷۶

۹-۲) محدوده کیلومتر ۲+۹۰۰٫ ۷۷

۱۰-۲) محدوده کیلومتر ۳+۳۰۰: ۷۷

۱۱-۲) محدوده کیلومتر : ۳+۸۰۰٫ ۷۸

۱۲-۲) محدوده کیلومتر ۳+۹۷۰ : ۸۰

۱۲-۲) محدوده کیلومتر ۴+۳۵۰ : ۸۱

۱۳-۲) محدوده کیلومتر ۴+۵۵۰ : ۸۲

۱۴-۲) محدوده کیلومتر ۴+۲۶۰٫ ۸۳

نتیجه‌گیری: ۸۴

عنوان :

مطالعه و بررسی ساختار زمین ساختی و تکتونیکی منطقه البرز مرکزی

(محدوده احداث تونل امام زاده هاشم )

مقدمه:

امروزه اساس و مبنای تحلیل و طراحی‌های سازه‌های زیرزمینی و حفریاتی همچون تونل بر پایه اطلاعات دقیق مکانیک سنگی و زمین شناسی بوده واستفاده از نرم‌افزارهای مرتبط و تلفیق این داده‌ها و لحاظ نمودن آن در طراحی جزء لاینفک و اساسی می‌باشد.

در این پروژه که به آنالیز تونل امام زاده هاشم واقع در جاده هراز پرداخته‌ایم، سعی کرده‌ایم تا با جمع‌آوری اطلاعات کاربردی بر پایه مکانیک سنگ و برداشت‌های زمین‌شناسی و استفاده از نرم افزارهای phases و unwedge به این مهم دست یابیم.

اساس و مبنای تحلیل :

ساختار زمین ساختی و تکتونیکی منطقه البرز مرکزی که محدوده احداث تونل امام زاده هاشم نیز جزء این منطقه می باشد ، ساختاری تکتونیزه و پردرزه(ریزشی) می باشد و با توجه به اینکه نمی توان تونلهای بزرگ مقطع را در این گونه مناطق به صورت تمام مقطع حفر نمود (بدلیل مشکل ریزش و نگهداری) عموماً اساس حفاری اینگونه تونلها بصورت نیم مقطع و با طراحی های مختلف و در ادامه نگهداری بصورت مرحله ای می باشد . بر این اساس مبنای آنالیز وتحلیل این تونل را بر اساس طراحی مقاطع مختلف قرار دادیم تا از این طریق بتوانیم بهترین شرایط را جهت کنترل و نگهداری گوه ها ( با توجه به تقسیم نیروی شکل خود گوه ها و حصول بهترین ضریب ایمنی ) و تعیین اثر انواع مختلف تنشهای اطراف تونل (تنش عمودی  و تنش افقی  و تنش هیدروستاتیکی  و تحلیل آنها و بررسی ضریب ایمنی هر یک و برطرف کردن نقاط ضعف هر قسمت از طریق حفاری بصورت مقاطع هندسی مناسب و در نهایت نگهداری هر مقطع با توجه به شرایط محیطی و خود ایستایی سنگهای اطراف سازه زیرزمینی فراهم نماییم .

از محاسن این روش می توان به موارد زیر اشاره کرد :

۱- کنترل ریزش های ناگهانی قبل و بعد از نگهداری

۲- کاهش هزینه های نگهداری در دراز مدت

۳- افزایش ضریب ایمنی کاری

۴- جلوگیری از تلفات جانی و مالی

۵- طراحی و نگهداری سازه زیر زمینی قبل از اجراء و …

انواع مقاطع مورد بررسی :

در طراحی مقاطع و تحلیل آنها از دو نرم افزار Phases و Unwedge استفاده گردید و سعی خود را بر این گذاشتیم تا از مقاطی استفاده گردد که قابلیت اجرا را دارا بوده و عموماً در حفاری تونل از آنها استفاده شده است . بر این اساس شش مقطع بعنوان جبهه کار مورد بررسی قرار گرفت که در پیوست (۱-۱) آمده است و در نهایت بهترین مقطع بعنوان مقطع پیش روی انتخاب گردید که در تحلیل هر یک از نرم افزارهای فوق الذکر بصورت مفصل در مورد هر یک توضیح خواهیم داد .

محدوده مورد بررسی اطراف تونل نیز بر اساس تأثیر ایجاد یک حفره زیر زمینی یعنی چهار برابر بیشترین شعاع تونل از جداره تونل (۴a) در نظر گرفته شد که در هر دو نرم افزا لحاظ گردید .