تحليل پايداري و طراحي سيستم نگهداري تونل بلند سردشت

STUDENT

DEGREE

YEAR

In order to optimum exploitation of country water resource and energy production, utilize of Clas river water resource in the west Azarbaejan province, Sardasht city via make dam on that river was anticipated. The goal of the project accomplishment in the first point, is electricity energy production and agriculture and etc set in next preference. Main purpose of this thesis, is stability analysis and conveyance tunnel to powerhouse support system design with consider anisotropy condition, that tunnel cross slate rocks, and also inner hydrostatic pressure. For stability analysis empirical and numerical method have utilized. Wiht rock mass justify; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; unicode-bidi: embed; DIRECTION: ltr" With attention to result of rock engineering justify; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; unicode-bidi: embed; DIRECTION: ltr"

چکيده به منظور بهره برداري بهينه ازمنابع آبي کشور و توليد انرژي، استفاده ازمنابع آب رودخانه ي مرزي کلاس دراستان آذربايجان غربي شهرستان سردشت ازطريق ايجاد سد برروي رودخانه مزبور پيش بيني گرديده است. هدف ازاجراي طرح در درجه اول،توليد انرژي برق مي باشد و کشاورزي و غيره در اولويت هاي بعدي قرار دارد. هدف تحقيق صورت گرفته، تحليل پايداري و طراحي سيستم نگهداري تونل انتقال آب به نيروگاه با در نظر گرفتن وضعيت ناهمسانگردي، که در طول مسير از داخل سنگ هاي اسليت عبور مي کند و فشار هيدروستاتيک داخلي تونل، مي باشد. که براي تحليل پايداري از روش هاي تجربي وعددي استفاده شده است. با استفاده از سيستم طبقه بندي مهندسي سنگ RMR)، Q و (GSI اقدام به طبقه بندي مسير تونل شده است و چهار زون ژئوتکنيکي شامل سه زون با ويژگي هاي تفريبا به هم مشابه و زون گسله با ويژگي متفاوت با بقيه زون مشخص شد. پارامترهاي ژئومکانيکي براساس داده هاي آزمايشگاهي، سيستم هاي طبقه بندي مهندسي سنگ، روابط تجربي و قضاوت مهندسي تعيين شده است. براساس سيستم هاي مختلف توده سنگ مسير تونل در کلاس خيلي ضعيف تا ضعيف قرار دارد. باتوجه به نتايج حاصل از طبقه مهندسي سنگ، براي مدل سازي عددي محيط به صورت پيوسته و از نرم افزار FLAC3D استفاده شده است. براي تاثير ناهمسانگردي توده سنگ بر روي پايداري و جابجائي پيرامون تونل، زاويه هاي مختلف ناهمسانگردي در نظر گرفته شد براي تحليل ها مدل رفتاري درزه فراگير و همچنين مدل موهرکلمب مورد استفاده قرار گرفت و براي بررسي جابجائي تونل نسبت به زاويه هاي مختلف ناهمسانگردي تحليلي صورت گرفته است و همچنين ضريب اطمينان براي زاويه هاي مختلف ناهمسانگردي تعيين گرديده است. در تحليل هاي عددي تونل در دو حالت (بدون فشار داخلي و همراه با فشار هيدروستاتيک داخلي) همراه با آب زير زميني که به صورت هيدروستاتيک به پوشش مدل اعمال شده است، مدل گرديد. با توجه به نتايج حاصل از تحليل ها عددي بحراني ترين حالت بدون فشار داخلي مي باشد که ميزان تفاوت در نيروي محوري ايجاد شده در پوشش در حالت بدون فشار داخلي بيشتر از دو برابر حالت همراه با فشار داخلي مي باشد. در نهايت با اعمال فشار هيدروستاتيکي داخلي تونل و براي ضخامت هاي مختلف سگمنت و حفاري با استفاده از ماشين سپري مورد تحليل قرار گرفت. در مواردي که ميزان نيروهاي محوري و ممان خمشي اعمالي بر روي سگمنت بيشتر از ظرفيت تحمل آن مي باشد ضخامت سپر و همچنين فضاي خالي که از تلسکوبي بودن پوسته ناشي مي شود مدل شده است که در زون گسله با توجه بالا بودن نيروي محوري ميزان دو درصد قطر تونل اضافه حفاري صورت گرفته است و با توجه به اينکه در کل تونل از يک سيستم نگهداري استفاده مي شود جهت سيستم نگهداري در کل طول تونل ضخامت بهينه مورد استفاده 35 سانتيمتر پيشنهاد شده است. در طراحي سيستم تسليح تونل مطابق با استاندارد ACI-318 و با توجه به تحت فشار بودن تونل جهت کنترل عرض ترک هاي ايجاد شده در پوشش فاصله بندي بين آرماتورها طوري در نظر گرفته شده است که عرض ترک ها از حد استاندارد بالاتر نرود. به طور کلي در زون هاي که مدل رفتاري درزه فراگير در نظر گرفته شد سه تيپ سيستم تسليح بر اساس نيرو محوري و ممان هاي خمشي ايجاد شده در پوشش در نظر گرفته شد و با افزايش عمق تفاوت بين نيروي محوري ايجاد شده در دو مدل درزه فراگير و موهر کلمب کاهش يافته است.