Skip to main content
SUPERVISOR
Raheb Bagherpour,Lohrasb Faramarzi,Mortaza Tabaei
راحب باقرپور (استاد راهنما) لهراسب فرامرزی (استاد راهنما) مرتضی طبایی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Asghar Rahmati
اصغر رحمتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Study of the Squeezing Effect on Golab Water Conveyance Tunnel Considering the Time Dependent Behavior of Rock and TBM Machine Advance Rate
One of the important factors in weak rock masses that cause problems in tunneling is squeezing phenomenon. Stress induced stability problems in weak and particulate rocks are characterized by Squeezing. Squeezing is behavior that related with weak rock mass deformation and strength properties. This phenomenon is associated with large deformations and time dependent convergence during tunnel excavation. It takes place when a particular combination of induced stresses and material properties pushes some zones around the tunnel beyond the limiting shear stress at which creep starts. Deformation may terminate during construction or continue over a long period of time. Golawater conveyance tunnel is located in Isfahan province in the south-eastern edge of the Zayanderoud 's valley and Zayanderoud regulation dam. Thitunnel in the aim of transfer water into Kashan the amount of 2 cubic meters per second into is excavated. Thiroject is approximately 10.5 kilometers, including the main tunnel, access tunnel and underground pumping station. The excavation method in this tunnel with using a mechanized tunnel boring machine with telescopic shield and its support system is precast concrete lining (segment) Which is hexagonal with a negative slope excavation of the inlet to the outlet. Rock mass of the tunnel is mostly schist, mica schist, Slate, shale, sandstone, limestone and conglomerate. So there is squeezing potential possibility in these rocks. Due to in this project the effect of experimental methods, analytical and semi-analytical is evaluated. Then critical section of the squeezing potential presented and finally Numerical modeling of this phenomenon is done. In this paper, based on the results of experimental and analytical methods, phyllite rock masses were identified as the squeezing section. Then the phyllite –section’s creep parameters at the Burger model were obtained in the laboratory. Then phyllite section modeling using the software FLAC 3D and FLAC 2D with burgers model for 100 days (long-term) were performed. Our numerical modeling results show the large displacements due to very low quality of the rock mass in this section of the tunnel. The results of numerical modeling in the short- term, that TBM shield would be stuck in this section of tunnel. Also modeling this section in the long-term showed that instability and failure of the segmental support system. According to the local reports, segmental lining in this section of tunnel has failure, which is consistent with the results of analytical and numerical methods. At the end of this study, recommendations for support system in phyllite section are represented
یکی از عوامل مهمی که در توده سنگ‌های ضعیف باعث بروز مشکل در عملیات تونل سازی می‌شود، پدیده مچاله شوندگی است. تنش‌های القایی باعث ناپایداری در سنگ‌های ضعیف می‌شوند که با مفهوم مچاله شوندگی توصیف می‌شوند. مچاله شوندگی رفتاری در رابطه با تغییر شکل توده سنگ ضعیف و ویژگی‌های مقاومتی آن می‌باشد. این پدیده با تغییر شکل‌های بزرگ و همگرایی‌های وابسته به زمان در طی حفاری تونل همراه است. در اثر ایجاد و ترکیب تنش‌های القایی، تنش موجود از حد مقاومت برشی گذشته و توده سنگ به داخل محدوده حفر شده رانده می‌شود. این تغییر شکل‌ها ممکن است در طی حفر تونل یا در دوره زمانی طولانی مدت ادامه داشته باشد. تونل انتقال آب گلاب در استان اصفهان در حاشیه جنوب شرقی دره زاینده رود و سد تنظیمی زاینده رود واقع شده است. این تونل با هدف انتقال آب زاینده رود به کاشان به میزان 2 متر‌مکعب در ثانیه حفر شده است. این پروژه به طول تقریبی 5/10 کیلومتر، شامل تونل اصلی، تونل دسترسی و ایستگاه پمپاژ زیرزمینی می‌باشد. روش حفاری این تونل به صورت مکانیزه و با استفاده از یک دستگاه ماشین حفاری تمام مقطع با شیلد تلسکوپی و سیستم نگهداری آن پوشش بتنی پیش ساخته (سگمنت) از نوع هگزاگونال می‌باشد که از دهانه ورودی به سمت دهانه خروجی با شیب منفی حفاری شده است. توده‌های سنگی مسیر تونل عمدتاً انواع سنگ‌های شیست، میکاشیست، اسلیت، شیل، ماسه سنگ، سنگ آهک و کنگلومرا می‌باشد. بنابراین احتمال پتانسیل مچاله شوندگی در سنگ‌های فوق وجود دارد. به همین منظور در این پروژه، به ارزیابی این پدیده به روش‌های تجربی، تحلیلی و نیمه تحلیلی پرداخته شده است. سپس مقطع بحرانی از نظر بیشترین پتانسیل مچاله شوندگی تعیین شده و در نهایت مدل سازی عددی این پدیده انجام شده است. در این تحقیق بر اساس نتایج حاصل از روش‌های تجربی و تحلیلی، توده سنگ‌های مقطع فیلیتی به عنوان مقطع مچاله شونده شناسایی شد. در مرحله بعد پارامترهای خزشی مقطع فیلیتی مطابق با مدل برگر در آزمایشگاه استخراج شد. سپس مدل سازی مقطع فیلیتی با استفاده از نرم افزارهای FLAC 2D وFLAC 3D با مدل برگر به مدت 100 روز (دراز مدت) انجام شد. نتایج این مدل سازی جابجایی های بسیار بزرگی را نشان داد که ناشی از کیفیت بسیار پایین توده سنگ در این پهنه از تونل است. نتایج مدل سازی عددی در کوتاه مدت، نشان داد که سپر TBM در این مقطع گیر خواهد کرد. همچنین مدل سازی این مقطع در دراز مدت، ناپایداری و شکست سیستم نگهداری سگمنتی را نشان داد. طبق گزارشات محلی پروژه، سیستم نگهداری سگمنتی این پهنه از مسیر تونل، دچار شکست شده که با نتایج حاصل از روش‌های عددی و تحلیلی مطابقت دارد. در پایان این مطالعه نیز، برای سیستم نگهداری مقطع فیلیتی پیشنهاداتی داده شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی