Skip to main content
SUPERVISOR
Raheb Bagherpour,Lohrasb Faramarzi,Mortaza Tabaei
راحب باقرپور (استاد راهنما) لهراسب فرامرزي (استاد راهنما) مرتضي طبايي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Asghar Rahmati
اصغر رحمتي

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
يکي از عوامل مهمي که در توده سنگ‌هاي ضعيف باعث بروز مشکل در عمليات تونل سازي مي‌شود، پديده مچاله شوندگي است. تنش‌هاي القايي باعث ناپايداري در سنگ‌هاي ضعيف مي‌شوند که با مفهوم مچاله شوندگي توصيف مي‌شوند. مچاله شوندگي رفتاري در رابطه با تغيير شکل توده سنگ ضعيف و ويژگي‌هاي مقاومتي آن مي‌باشد. اين پديده با تغيير شکل‌هاي بزرگ و همگرايي‌هاي وابسته به زمان در طي حفاري تونل همراه است. در اثر ايجاد و ترکيب تنش‌هاي القايي، تنش موجود از حد مقاومت برشي گذشته و توده سنگ به داخل محدوده حفر شده رانده مي‌شود. اين تغيير شکل‌ها ممکن است در طي حفر تونل يا در دوره زماني طولاني مدت ادامه داشته باشد. تونل انتقال آب گلاب در استان اصفهان در حاشيه جنوب شرقي دره زاينده رود و سد تنظيمي زاينده رود واقع شده است. اين تونل با هدف انتقال آب زاينده رود به کاشان به ميزان 2 متر‌مکعب در ثانيه حفر شده است. اين پروژه به طول تقريبي 5/10 کيلومتر، شامل تونل اصلي، تونل دسترسي و ايستگاه پمپاژ زيرزميني مي‌باشد. روش حفاري اين تونل به صورت مکانيزه و با استفاده از يک دستگاه ماشين حفاري تمام مقطع با شيلد تلسکوپي و سيستم نگهداري آن پوشش بتني پيش ساخته (سگمنت) از نوع هگزاگونال مي‌باشد که از دهانه ورودي به سمت دهانه خروجي با شيب منفي حفاري شده است. توده‌هاي سنگي مسير تونل عمدتاً انواع سنگ‌هاي شيست، ميکاشيست، اسليت، شيل، ماسه سنگ، سنگ آهک و کنگلومرا مي‌باشد. بنابراين احتمال پتانسيل مچاله شوندگي در سنگ‌هاي فوق وجود دارد. به همين منظور در اين پروژه، به ارزيابي اين پديده به روش‌هاي تجربي، تحليلي و نيمه تحليلي پرداخته شده است. سپس مقطع بحراني از نظر بيشترين پتانسيل مچاله شوندگي تعيين شده و در نهايت مدل سازي عددي اين پديده انجام شده است. در اين تحقيق بر اساس نتايج حاصل از روش‌هاي تجربي و تحليلي، توده سنگ‌هاي مقطع فيليتي به عنوان مقطع مچاله شونده شناسايي شد. در مرحله بعد پارامترهاي خزشي مقطع فيليتي مطابق با مدل برگر در آزمايشگاه استخراج شد. سپس مدل سازي مقطع فيليتي با استفاده از نرم افزارهاي FLAC 2D وFLAC 3D با مدل برگر به مدت 100 روز (دراز مدت) انجام شد. نتايج اين مدل سازي جابجايي هاي بسيار بزرگي را نشان داد که ناشي از کيفيت بسيار پايين توده سنگ در اين پهنه از تونل است. نتايج مدل سازي عددي در کوتاه مدت، نشان داد که سپر TBM در اين مقطع گير خواهد کرد. همچنين مدل سازي اين مقطع در دراز مدت، ناپايداري و شکست سيستم نگهداري سگمنتي را نشان داد. طبق گزارشات محلي پروژه، سيستم نگهداري سگمنتي اين پهنه از مسير تونل، دچار شکست شده که با نتايج حاصل از روش‌هاي عددي و تحليلي مطابقت دارد. در پايان اين مطالعه نيز، براي سيستم نگهداري مقطع فيليتي پيشنهاداتي داده شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی