بررسی تأثیر عوامل زمین شناسی و خصوصیات ژئومکانیکی توده سنگ بر انتخاب ماشین حفاری تمام مقطع در تونل انتقال آب سبزکوه

Abstract

پروژۀ تونل انتقال آب سبزکوه، به‌طول تقریبی ۱۱ کیلومتر به‌منظور انتقال 90 میلیون مترمکعب آب در سال از حوزۀ سبزکوه به سد چغاخور در استان چهارمحال و بختیاری و در حدود ۸0 کیلومتری جنوب شهرکرد در حال بررسی است. با توجه به‌طول زیاد تونل و لزوم اجرای هرچه سریع­تر و ایمن این طرح و با عنایت به میزان اندک تونل‌سازی با روش­های سنتی، استفاده از روش حفاری مکانیزه با در اولویت کار قرار گرفته است. به‌علت محدودیت دامنۀ کاربرد TBMها در شرایط پیچیده و نامطلوب زمین­شناسی، انتخاب این ماشین‌ها با بررسی‌های دقیق دستگاه و شرایط محیط انجام می‌شود. شرایط زمین­شناسی و خصوصیات ژئومکانیکی توده­سنگ از جمله مهم‌ترین پارامترهایی است که همواره اجرای تونل­ها را تحت‌الشعاع قرار داده و می‌تواند در انتخاب نوع TBM مناسب، نقش به‌سزایی داشته باشد. در این تحقیق با تعیین مهم‌ترین خواص ژئومکانیکی و شرایط زمین­شناسی توده­سنگ منطقۀ بررسی شده، و تفسیر نتایج حاصل از گمانه‌های ژئوتکنیکی، آزمایش­های آزمایشگاهی و صحرایی و تدقیق آن‌ها با مشاهدات و برداشت­های صحرایی، توده­سنگی مسیر تونل به‌وسیلۀ سه سیستم طبقه­بندی مهندسی RMR، Q و GSI به سه زون ژئوتکنیکی تفکیک شد. سپس عمل‌کرد انواع TBM­های باز، تک­سپری و دوسپری برای حفاری در سنگ، بر اساس مقاومت ماده‌سنگ، خصوصیات کمی و کیفی درزه‌ها، عرض نواحی برشی و گسله، سطح آب زیرزمینی و نیز شدت مچاله‌شوندگی توده‌های سنگی در هر زون بررسی شد و در نهایت TBM دو سپری به‌عنوان مناسب‌ترین دستگاه برای حفاری تونل سبزکوه پیشنهاد شد.