مطالعه خصوصیات زمین شناسی مهندسی سازند گچساران در منطقه رامهرمز (مخزن سد جره)، شرق خوزستان

Abstract

واحدهای سنگی مختلف در سازندها با ویژگی­های سنگ­شناسی، فیزیکی و مکانیکی متفاوت، رفتار متفاوتی از خود نشان داده و مطالعه دقیق آنها ضروری می­باشد. هدف از این پژوهش بررسی خصوصیات زمین شناسی مهندسی سازند گچساران، ارزیابی پتانسیل انحلال­پذیری ژیپس و ارزیابی پتانسیل تورم مارن­ها در منطقه رامهرمز، به­ویژه مخزن سد جره است. بر اساس مطالعات سنگ­شناسی این سازند شامل واحدهای ژیپس، انواع مارن و آهک ماسه­ای رس­دار می­باشد. ژیپس­ها بر اساس بافت به دو نوع ژیپس آلاباستر (ریزدانه) و ژیپس پورفیریتیک (درشت دانه) و مارن­ها بر اساس ترکیب کانی­شناسی به 4 واحد تقسیم شدند. نتایج نشان داد که بافت سنگ، به­ویژه شکل و اندازه دانه­ها، یک عامل مهم کنترل کننده خصوصیات مکانیکی ژیپس­های مذکور می­باشد. از طرفی درصد کانی­های رسی، کربنات کلسیم و ژیپس عامل کنترل کننده ویژگی­های مارن­ها می­باشد. بر اساس رده­بندی مهندسی سنگ بکر، ژیپس آلاباستر در رده DH، ژیپس پورفیریتیک، مارن­ها و آهک ماسه­ای در رده EH قرار گرفتند. بر اساس نتایج آزمایش انحلال، ژیپس آلاباستر به علت داشتن بافت ریز دانه و داشتن سطح تماس بیشتر با محلول دارای قابلیت انحلال بیشتری نسبت به ژیپس پورفیریتیک می­باشد. همچنین با افزایش اسیدیته محلول، پتانسیل انحلال ژیپس افزایش یافته که در 7-5/6pH=برای ژیپس آلاباستر و پورفیریتیک به ترتیب برابر g/<span style="font-family: Calibri;">l</span>72/2 و g/<span style="font-family: Calibri;">l</span> 63/2 می­باشد. نتایج آزمایش تورم مارن­ها نشان داد که بیشترین مقدار کرنش تورمی در آب مقطر برابر 64/23 % بوده و فشار تورمی آن برابر باKpa 7/315 می­باشد. همچنین مشخص شد که افزایش درصد ژیپس در نمونه­های مارن و افزایش غلظت ژیپس محلول در آب نقش مهمی در کاهش درصد کرنش تورمی و فشار تورمی مارن­ها دارد. در این پژوهش برای پیش بینی مقاومت واحدهای سنگی، از سیستم ANFIS به عنوان ترکیبی از منطق فازی با شبکه­های عصبی در قالب روش­های neuro-fuzzy استفاده شد که ورودی­های آن شامل مقاومت کششی، درصد تخلخل و شاخص دوام سیکل اول ­برای 105 نمونه آزمایشگاهی می­باشد. نتایج این مدل نشان داد که بیشترین مقاومت در بین واحدهای سنگی، مربوط به ژیپس آلاباستر است. <br />