Transcript نمونه پوستر مقاله - دانشگاه فردوسی مشهد

‫بررس ي تغييرات نفوذ پذيري توده سنگ ساختگاه سد چهچهه و رابطه آن با تراكم درزه ها‪ ،‬درصد خرد شدگي و ‪)B zar 45 pt( RQD‬‬
‫غالمرضا لشکری پور‪ ،‬سعید صفری (‪)B zar 36 pt‬‬
‫دانشگاه فردوسی مشهد (‪)B zar 28 pt‬‬
‫مقدمه‪)B zar 36 pt( :‬‬
‫يكي از مسائل مهم و قابل توجه در پروژه هاي سد سازي‪ ،‬مساله نفوذپذيري ساختگاه سد است ‪.‬مسأله تراوش از پي سدها هم از نظر مقدار‬
‫تراوش وبه هدر رفتن مقادير قابل توجهي از آب ذخيره در پشت سد و هم از نظر مشكالت فني ناش ي از تراوش بر اثر گراديان هيدروليكي‬
‫تشكيل شده و نيروهاي بركنش )‪(Uplift‬ايجاد شده در ارتباط با پايداري سد‪ ،‬حائز اهميت است‪ .‬بنابراين كنترل اين مسأله‪ ،‬يكي از‬
‫ضروريات هر پروژه سدسازي مي باشد‪ ،‬بدين منظور الزم است نفوذپذيري پي تا عمق مطمئن ومورد نظر برآورد گردد (عظيمي‪ ،‬اله بخش‪،‬‬
‫‪ .) 1386‬متداولترين و مرسومترين روش براي تعيين نفوذپذيري پي هاي سنگي در صحرا‪ ،‬آزمايش فشار آب مي باشد كه در سال ‪ 1933‬توسط‬
‫لوژان )‪(Lugeon‬پيشنهاد و به همين نام معروف شده است‪ .‬بطور كلي يكي از مهمترين پارامترها در طراحي سدها‪ ،‬نفوذپذيري ساختگاه اين‬
‫سازه ها است‪ .‬زيرا نشت در پي سدها‪ ،‬باعث از دست دادن آب‪ ،‬بروز فشار باالبرنده و به خطر انداختن پايداري سد مي گردد‪ .‬لذا بدين‬
‫منظور گمانه هايي در محل احداث سدها حفر شده و ضمن مطالعه مغزه هاي بدست آمده آزمايش فشار آب (لوژان) نيز انجام مي گيرد‪.‬‬
‫موقعيت جغرافيايي سد‪)B zar 36 pt( :‬‬
‫سد چهچهه سدي سنگريزه اي با هسته رس ي‪ ،‬که حجم کل مخزن آن ‪ 5/22‬ميليون مترمکعب‪ ،‬حداکثر ارتفاع از بستر رودخانه ‪47‬‬
‫متر‪ ،‬طول تاج آن ‪ 250‬متر و عرض تاج آن ‪ 10‬متر ميباشد‪ .‬اين سد در شمال شرقي ايران و در مجاورت مرز ايران و ترکمنستان‬
‫واقع شده است‪ .‬موقعيت جغرافيايي ساختگاه اين سد در عرض جغرافيايي"‪ 36.36.53‬و طول جغرافيايي "‪ 60.16.30‬واقع‬
‫شده است‪ .‬دستيابي به محل سد از طريق جاده آسفالته مشهد به کالت به طول ‪ 70Km‬و در پايين دست اسماعيل بيک جاده‬
‫خاکي به سمت راست منشعب ميشود که پس از طي حدود ‪ 24Km‬و گذشتن از روستاهاي امير آباد‪ ،‬تقي آباد و سر جنگل به‬
‫محل ساختگاه ميرسيم‪( .‬شکل ‪)1‬‬
‫منطقه مورد مطالعه سد چهچه از ديدگاه زمين شناس ي ساختماني در پهنه ساختاري هزار مسجد‪-‬کپه داغ قرار دارد‪ .‬سيستم کپه‬
‫داغ عمدتا از رسوبات دريايي ميوژئوسينکلينال ژوراسيک‪ -‬کرتاسه تشکيل شده است‪ .‬در اين حوضهي رسوبي‪ ،‬سنگهاي مارن‪،‬‬
‫شيلي‪ ،‬آهکي و ماسه سنگي ژوراسيک‪ -‬کرتاسه بيشترين گسترش را در منطقه دارند‪.‬‬
‫جدول(‪ :)1‬تحليل آماري نفوذپذيري در ساختگاه سد چهچهه به تفکيک جناح راست‪ ،‬چپ و بستر رودخانه‬
‫شماره گمانهها‬
‫موقعيت گمانهها‬
‫جناح چپ‬
‫‪0-3‬‬
‫(نفوذپذيري بسيار کم)‬
‫‪CH-1‬‬
‫‪5=45.5%‬‬
‫‪CH-11‬‬
‫‪1=50%‬‬
‫‪CH-12‬‬
‫‪5=42%‬‬
‫‪3=25%‬‬
‫‪CH-103‬‬
‫‪4.00%‬‬
‫‪CH-110‬‬
‫‪2.00%‬‬
‫‪3.00%‬‬
‫‪CH-111‬‬
‫‪-‬‬
‫‪8=57%‬‬
‫‪CH-5‬‬
‫‪CH-7‬‬
‫‪4=100%‬‬
‫‪CH-8‬‬
‫‪3=60%‬‬
‫‪11=100%‬‬
‫‪1=9%‬‬
‫‬‫‪9=19%‬‬
‫‪12=100%‬‬
‫‪4=33%‬‬
‫‪2.00%‬‬
‫‪0.00%‬‬
‫‪4=100%‬‬
‫‪0.00%‬‬
‫‪2.00%‬‬
‫‪8=100%‬‬
‫‪3.00%‬‬
‫‪1.00%‬‬
‫‪1.00%‬‬
‫‪1.00%‬‬
‫‪11=100%‬‬
‫‪-‬‬
‫‬‫‪5=10%‬‬
‫‪9=19%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪1=2%‬‬
‫‪4=8%‬‬
‫‪48=100%‬‬
‫‪1=7%‬‬
‫‪4=29%‬‬
‫‪14=100%‬‬
‫‪1=0%‬‬
‫‪1=10%‬‬
‫‪10=100%‬‬
‫‪1=7%‬‬
‫‪1=10%‬‬
‫‪1=10%‬‬
‫‪1=10%‬‬
‫‪4=100%‬‬
‫‪1=20%‬‬
‫‪CH-14‬‬
‫‪CH-101‬‬
‫‪9=82%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪CH-104‬‬
‫‪3=75%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪1=20%‬‬
‫‪2=18%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪3=75%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪CH-105A‬‬
‫‪CH-106‬‬
‫‪7=58%‬‬
‫‪2=17%‬‬
‫‪CH-107‬‬
‫‪4=80%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪CH-108‬‬
‫‪1=20%‬‬
‫‪10=83%‬‬
‫‪2=17%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪64=67%‬‬
‫‪10=10%‬‬
‫‪6=6%‬‬
‫‪3=75%‬‬
‫‪1=25%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪4=100%‬‬
‫‪4=100%‬‬
‫‬‫‪2=17%‬‬
‫‪7=100%‬‬
‫‪12=100%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪5=100%‬‬
‫‪12=100%‬‬
‫‪6=6%‬‬
‫‪9=9%‬‬
‫‪96=100%‬‬
‫‪4=100%‬‬
‫‪3=100%‬‬
‫‪1=33%‬‬
‫‪3=100%‬‬
‫‪2=67%‬‬
‫‪CH-9‬‬
‫‪1=100%‬‬
‫‪1=100%‬‬
‫‪1=100%‬‬
‫‪1=100%‬‬
‫‪CH-13‬‬
‫مجموع و درصد کل ساختگاه‬
‫‪-‬‬
‫‪11=100%‬‬
‫‪1=25%‬‬
‫‪CH-3‬‬
‫جمع کل در بستر سد‬
‫‪5=100%‬‬
‫‪1=25%‬‬
‫‪1=8%‬‬
‫‪2=2%‬‬
‫‪2=67%‬‬
‫‪1=33%‬‬
‫‪5=100%‬‬
‫‪2=40%‬‬
‫‪7=100%‬‬
‫‪CH-10‬‬
‫‪2=100%‬‬
‫‪1=25%‬‬
‫‪3=60%‬‬
‫‪CH-6‬‬
‫‪60-100‬‬
‫‪1=50%‬‬
‫‪0.00%‬‬
‫‪6=60%‬‬
‫‪CH-2‬‬
‫‪2=18.2%‬‬
‫‪CH-15‬‬
‫‪CH-4‬‬
‫جمع کل و درصد جناح راست‬
‫بستر رودخانه‬
‫‪3=27.3%‬‬
‫‪20=42%‬‬
‫‪CH-105‬‬
‫‪10-30‬‬
‫‪3=75%‬‬
‫جمع کل و درصد جناح چپ‬
‫جناح راست‬
‫‪3-10‬‬
‫‪30-60‬‬
‫‪<100‬‬
‫جمع کل‬
‫‪1=100%‬‬
‫‪CH-102‬‬
‫‪1=50%‬‬
‫‪1=50%‬‬
‫‪CH-109‬‬
‫‪1=33%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪7=46%‬‬
‫‪4=27%‬‬
‫‪91=58%‬‬
‫‪23=14%‬‬
‫‪1=100%‬‬
‫‬‫‪2=67%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪2.00%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪3‬‬
‫‪-‬‬
‫‪15=100%‬‬
‫‪-‬‬
‫‪3=20%‬‬
‫‪18=11%‬‬
‫‪7=4%‬‬
‫‪1=7%‬‬
‫‪8=5%‬‬
‫‪13=8%‬‬
‫‪160=100%‬‬
‫مقايسه مقادير نفوذپذيري لوژون و ‪RQD‬‬
‫درنمودار شماره ‪ 1‬مقادير نفوذپذيري لوژون و ‪RQD‬با يكديگر مقايسه شده اند همانگونه كه انتظار مي رود با توجه به ماهيت‬
‫شاخص ‪ ،RQD‬رابطه معكوس بين آن و نفوذپذيري در اكثر فطعات مشهود است‪ .‬در جدول (‪ )3‬ضرايب همبستگي بين مقادير‬
‫لوژون و ‪RQD‬و ساير موارد با استفاده توابع نرم افزار ‪Excel‬محاسبه شده و نشان داده شده اند كه با عنايت به جدول مذكور‬
‫ضريب همبستگي متغيرهاي فوق الذكر (‪ )-0.396‬بدست آمده است كه عالمت منفي بيانگر همبستگي معكوس و عدد محاسبه‬
‫شده حاكي از همبستگي ضعيف بين مقادير لوژون و شاخص كيفي توده سنگ باشد كه يكي از داليل آن ميتواند هوازدگي زياد توده‬
‫سنگ‪ ،‬و همچنين داليل ديگري را از جمله‪ ،‬پديدههاي شكست هيدروليكي‪ ،‬بازشدگي االستيكي درزه ها‪ ،‬خردشدگي و زبري سطوح‬
‫آنها‪ ،‬پرشدگي درزه ها و يا عدم ارتباط هيدروليكي درزههاي توده سنگ دانست‪.‬‬
‫زمين ريخت شناس ي‪:‬‬
‫گستره آبريز رودخانه چهچهه در بخش ي از منطقه کوهستاني قره داغ و رشته کوه بزنگان قرار دارد‪ .‬ارتفاع بلندترين نقطه منطقه‪،‬‬
‫‪ 2592‬متر از سطح دريا در کوه قره داغ و مجاور کوه گرگي و در ابتداي حوضهي آبريز رودخانه خور است که به سمت شرق و رشته‬
‫کوه بزنگان‪ ،‬ارتفاعات کاهش مييابد‪ .‬بلندترين ارتفاع در شرق و جنوب شرق حوضه در کوههاي آبگرم و قزلق به ارتفاع ‪ 2000‬متر از‬
‫سطح درياست که در کوه گل عرب قرار دارد‪ .‬پست ترين نقطه منطقه در بستر رودخانه و در ساختگاه ‪ 555‬متر از سطح دريا ارتفاع‬
‫دارد‪.‬‬
‫ً‬
‫ساختمان درون اين بخش از حوضه از تعدادي تاقديس و ناوديس تشکيل گرديده که عموما روند شمال غربي‪ -‬جنوب شرقي دارند‪.‬‬
‫بخش بيشتر مساحت حوضهي آبريز رودخانه خور از رسوبات سازند شوريجه که شامل گل سنگ‪ ،‬سنگهاي تبخيري‪ ،‬آهکهاي‬
‫اووليتيک‪ ،‬ماسه سنگهاي درشت دانه کالستيک و گنگلومرا ميباشد‪ ،‬تشکيل شده است که در بين ماسه سنگهاي قرمز‪ ،‬اليههاي‬
‫تبخيري گچي وجود دارند‪ .‬بعد از سازند شوريجه‪ ،‬سازندهاي آهکي چمن بيد‪ ،‬مزدوران وتيرگان‪ ،‬بقيه حوضه را تا محل تالقي جاده‬
‫اصلي کالت تشکيل ميدهند‪ .‬اين سازندها برخالف سازند شوريجه سخت فرسا بوده و از مقاومت بااليي برخوردارند بنابراين‬
‫ارتفاعات‪ ،‬درهها و پرتگاههارا تشکيل دادهاند‪ .‬اين سازندها از نفوذپذيري بيشتري نسبت به سازند شوريجه برخوردار بوده و ضمن‬
‫آنکه بر خالف سازند شوريجه‪ ،‬اثر آلوده کنندگي بر کيفيت آب ندارند‪ .‬ابتداي حوضهي آبريز آبگرم نيز از سازند آهکي مزدوران و‬
‫چمن بيد تشکيل شده است ولي عمده حوضهي آبريز از سازندهاي سست فرسا مانند سازندهاي سنگانه و آتامير و نيز از نهشته‪-‬‬
‫هاي لس ي عهد حاضر تشکيل شدهاند‪ .‬اين رسوبات ارتفاعي با شيب ماليم را ايجاد نمودهاند و در بخشهاي ماسه سنگي آتامير که‬
‫سخت فرسا بوده ستيغهاي منفردي در بين ارتفاعات تپه ماهوري سازندهاي سست فرسا تشکيل نمودهاند‪.‬‬
‫بررس ي مقادير لوژان‪ ،RQD ،‬زونهاي خرد شده و تراکم درزهها‬
‫‪ -1-5‬نفوذپذیری توده سنگ‪:‬‬
‫شناسايي ساختگاه و تعيين خصوصيات آن نه تنها در تمام پروژه هاي عمراني مطرح است‪ ،‬بلكه سهم عمده اي از تحقيقات‬
‫ژئوتكنيكي را به خود اختصاص مي دهد (فاخر‪ .) 1387 ،‬از شاخص هاي مهم در بررس ي رفتار توده سنگ و تجزيه و تحليلهاي‬
‫مهندس ي‪ ،‬بررس ي ويژگيهاي هيدروليكي توده سنگ است كه بصورت صحرايي و با استفاده از آزمايش لوژون تعيين ميگردد‪ .‬اين‬
‫آزمايش با تزريق آب تحت فشار در قطعات ‪ 5‬متري از گمانه به منظور تعيين آبخوري سنگ انجام مي گيرد‪ .‬در جدول(‪ )1‬تحليل‬
‫آماري نفوذپذيري در ساختگاه سد به تفکيک جناحين و بستر سد ارائه شده است‪ .‬همانگونه که در جدول(‪ )1‬مشاهده ميشود‪،‬‬
‫‪ %58‬نفوذپذيريها در محدوده لوژان ‪ 0-3‬قرار دارند که اين خود نشانگر نفوذپذيري کم پي سنگ و کيفيت خوب آن ميباشد‪.‬‬
‫نمودار شماره(‪ :)1‬مقايسه رابطه لوژان و ‪ RQD‬در جناح چپ‬
‫نتيجه گيري‪:‬‬
‫از ميان عوامل مورد بررس ي‪ ،‬تراكم درزه ها بيشترين همبستگي را با مقادير نفوذپذيري لوژون داشته است‪ ،‬كه لزوم بررس ي بيشتر‬
‫خصوصيات درزه ها مانند ميزان بازشدگي‪ ،‬فاصله داري‪ ،‬امتداد يافتگي و پرشدگي درزه ها را متذكر مي گردد‪.‬‬
‫همبستگي ضعيف بين مقادير لوژون و ‪RQD‬اگر چه دور از انتظار بود ليكن نتايج بررس ي هاي صحرايي و حفاريهاي انجام شده‬
‫حاكي از کيفيت مطلوب توده سنگ ميباشد‪.‬‬
‫ً‬
‫زونهاي خرد شده كه انتظار مي رفت سهم بيشتري در توجيه تغييرات مقادير لوژون داشته باشند عمال بدليل خاصيت تورمي خرد‬
‫شدگي هاي شيلي و مارني همبستگي ضعيفي با تغييرات مقادير نفوذپذيري نشان مي دهد‪.‬‬
‫با توجه به موارد فوق اينگونه مي توان اظهار نظر نمود كه در تفسير تغييرات مقادير نفوذپذيري لوژون جهت دستيابي به نتايج‬
‫موثر را بصورت تجمعي مورد بررس ي قرار داد‪.‬‬
‫مناسب تر مي بايست عوامل ٍ‬
‫منابع‪:‬‬
‫شرکت آب منطقهاي استان خراسان رضوي‪ ،)1384( ،‬گزلرش زمينشناس ي مهندسس ي سد چهچهه‪.‬‬
‫بهبوديان‪ ،‬جواد‪ " .) 1383 ( ،‬آمار ناپارامتري"‪ ،‬انتشارات دانشگاه شيراز‬
‫صنايعي‪ ،‬مينا‪ ،‬قاض ي فرد ‪ ،‬اكبر‪ ،‬هاشمي ‪ ،‬محمود ‪" .) 1386 ( ،‬بررس ي رفتار هيدرو مكانيكي و نفوذپذيري ساختگاه سد صفا"‪ ،‬پنجمين همايش زمين شناس ي مهندس ي و محيط زيست‬
‫ايران‪.606-613 ،‬‬
‫عظيمي‪ ،‬رضا‪ ،‬ا‪ ..‬بخش‪ ،‬گوهر‪ " .) 1386 ( ،‬بررس ي نفوذپذيري پي سد كمال صالح بر اساس نتايج آزمايشات لوژان"‪ ،‬مجموعه مقاال ت يازدهمين همايش انجمن زمين شناس ي ايران‪،‬‬
‫‪.2785-2792‬‬
‫فاخر‪ ،‬علي‪" .) 1387 ( ،‬روش هاي پژوهش در ژئوتكنيك"‪ ،‬موسسه انتشارات دانشگاه تهران‪.‬‬