بررسی حفاری و ایجاد تونل

فصل اول
مطالعات مقدماتي و اصول عمومي طراحي فضاهاي زيرزميني
مقدمه
در جمع‌اوري و تهيه اطلاعات موردنياز براي طراحي هر نوع حفاري زيرزميني پس از انجام مطالعات اقتصادي و فني (امكان‌پذيري مقدماتي طرح) پي‌جوئيهاي لازم و مقايسه‌گرينه‌هاي مختلف و انتخاب راه‌حل مطلوب مقدماتي كه براي دسترسي به هدف موردنظر ممكن مي‌باشد، مطالعات مقدماتي و تفصيلي زمين‌شناسي و اقليم‌شناسي منطقه اجراي طرح بايستي توسط مهندسين مشاور ذيصلاح پذيرد. اقدام به جمع‌آوري اين اطلاعات و انجام مطالعات، اولين اقدام لازم در طراحي هرگونه فضاي زيرزميني بهر نوع و بهر شكل و براي هر هدفي كه باشد خواهد بود شناخت زمين‌شناسي محل احداث سازه، زيرزميني از ديدگاه تنش‌هاي موجود و بارهاي وارده بر وسائل نگهداري و انتخاب روش‌هاي كاربردي مطلوب حائز كمال اهميت است. اطلاعاتي كه از نقشه‌هاي زمين‌شناسي بزرگ مقياس حاصل مي‌شود عمومي و كلي بوده و تمامي نيازهاي طراحان سازه‌هاي زيرزميني را در بر نمي‌گيرد. لذا براي تعيين دقيق مشخصات زمين‌شناسي، مطالعات كلي و دقيقتر خاك و سنگ از ضروريات اوليه طراحي است.
هدفهاي اصلي اكتشافات زمين‌شناسي
1ـ تعيين شرايط اوليه تشكيل و وضعيت واقعي سنگها، شرايط فيزيكومكانيكي آنها در محدوده حفريات و فاصله بين حفريات تا سطح زمين
2ـ تعيين شرايط سطحي زمين از نقطه‌نظر آبهاي سطحي، زهكشي‌هاي طبيعي، قناتها، چشمه و رودخانه‌ها
3ـ جمع‌آوري اطلاعات مربوط به گازدهي، حرارت و آب در زيرزمين
4ـ تعيين مشخصات زمين ساختي، تنشها و اثرات آنها روي دامنه فشارها در محدوده حفريات زيرزميني
و….
فهرست
  • فصل اول 9
  • مطالعات مقدماتي و اصول عمومي طراحي فضاهاي زيرزميني 9
  • مقدمه 10
  • هدفهاي اصلي اكتشافات زمين‌شناسي 10
  • مـراحـل اكتشـافي زمين‌شناسي از ديدگاه حفر و احداث حفريات زيرزميني 11
  • الف ـ تحقيقات و اكتشافات مربوط به مشخصات عمومي طرح قبل از شروع طراحي 11
  • ب ـ تحقيقات دقيق ژئوتكنيكي (زيرزميني) بموازات طراحي و قبل از شروع عمليات احداث 12
  • ج ـ تحقيقات تكميلي در زمان عمليات احداث حفريات 12
  • نتيجه‌گيري 13
  • بررسي نيروهاي وارده بر فضاهاي زيرزميني 14
  • 1ـ تنش در پوسته زمين 14
  • تأثير چين‌خوردگي سنگهاي لايه‌اي غير هموژن روي تنشهاي قائم زمين(1) 16
  • تأثير چين‌خوردگي سنگهاي لايه‌اي غير هموژن روي تنشهاي قائم زمين(2) 16
  • تأثير فرسايش روي تنشهاي موجود در اعماق زمين 18
  • 2ـ4 تنش در اطراف فضاهاي زيرزميني 18
  • 1ـ2ـ4 تعريف تمركز تنش 19
  • 2ـ2ـ4 توزيع تنش 20
  • 3ـ2ـ4 تنش‌هاي مرزي يا جداره‌اي (Boundary stresses) 21
  • تنشهاي مؤثر بر جزء سطح جداره تونل 22
  • 4ـ2ـ4 ضريب ايمني (Safety factor) 23
  • 5ـ2ـ4 تنش حول فضاي زيرزميني با مقطع دايره‌اي 24
  • شكل تمركز تنش در امتداد محور تقارن يك فضاي دايره تحت اثر ميدان تنش يك محوري 25
  • شكل تمركز تنش در جداره يك فضاي دايره‌اي شكل 25
  • 6ـ2ـ4 فضاي زيرزميني با مقطع تخم‌مرغي 26
  • تمركز تنش روي جداره فضاهاي زيرزميني تخم‌مرغي شكل 27
  • 7ـ2ـ4 فضاهاي زيرزميني با مقطع مستطيل 28
  • 4ـ1ـ3 روش‌هاي طراحي يك فضاي زيرزميني منفرد 28
  • تمركز تنش در جداره تونلهاي با مقطع مستطيلي و گردگوشه 30
  • شكل تمركز تنش فشاري بحراني براي مقاطع مختلف تحت اثر ميدان تنش يك محوري M=0 33
  • شكل تمركز تنش فشاري بحراني براي مقاطع گوناگون تحت اثر ميدان تنش دو محوري 33
  • شكل تمركز تنش كششي بحراني براي مقاطع گوناگون 33
  • فصل دوم 35
  • طـراحي چنـدفضـاي زيـرزميني مجـاور هم 35
  • 2ـ3 طراحي فضاهاي زيرزميني 36
  • 1ـ2ـ3 فضاهاي با مقطع دايره‌اي 36
  • شكل تمركز تنش براي يك رديف تونل دايره‌اي تحت اثر ميدان تنش يك محوري Sv عمود بر خط المركزين 38
  • شكل تمركز تنش براي بينايت رديف تونل دايره‌اي تحت اثر تنش يك محوري Sn كه بموازات خط‌المركزين اعمال مي‌شود.   38
  • 11ـ4ـ4 تنش حول فضاهاي زيرزميني تخم‌مرغي شكل 39
  • شكل تمركز تنش بعنوان تابعي از  براي 5 تونل با مقطرع تخم‌مرغي و نسبت ارتفاع به عوض 5/0 در حالتي كه تنش وارده عمود برخط، مار بر مراكز است 42
  • شكل تمركز تنش فشاري بحراني براي چند تونل تحت تأثير ميدان تنش يك محوري 42
  • 12ـ2ـ4 روش طراحي فضاهاي زيرزميني متعدد 42
  • فصل سوم 46
  • روش طراحي سازه‌هاي زيرزميني 46
  • مقدمه 46
  • طبقه‌بنـدي روش‌هـاي گـونـاگـون در تعيين شاخص‌هاي طراحي سازه‌هاي زيرزميني 51
  • 1ـ3 طبقه‌بندي انواع سازه‌هاي زيرزميني (توسط LUNDE , LIEN , BARTON) 52
  • 2ـ3 طبقه‌بندي ناپايداري سنگهاي فضاي حفر شده 52
  • تازه‌هاي تحقيقاتي در شيوه‌هاي اجرائي 53
  • مقدمه 53
  • 4ـ طبقه‌بنديهاي جديد 55
  • 1ـ4 طبقه‌بندي سنگها براساس مقدار مقاومت فشاري تك محوره 55
  • 2ـ4 طبقه‌بندي برحسب تعداد درزه‌ها “joint sets” 55
  • 3ـ4 طبقه‌بندي برحسب جهت امتداد درزه‌ها نسبت به محور تونل 55
  • 4ـ4 طبقه‌بندي برحسب فاصله درزه‌ها (S) 56
  • 5ـ4 طبقه‌بندي عوامل هيدرواوژيكي 56
  • 8ـ4 طبقه‌بندي روشهار اجرائي 58
  • فصل چهارم 71
  • تفاوتها و ويژگيهاي تونلهاي معدني و راه 71
  • فشارهاي ديناميكي 73
  • نتايج اندازه‌گيري فشار كوه پس از حفر تونل تا 22 مترمربع از ديوار A.J.Albers 74
  • نگاهداري 76
  • اثر فشار ديناميكي روي قابهاي كشوئي در معادن ذغال سنگ 76
  • اندازه سطح مقطع 77
  • عمق تونل 78
  • تعداد تونل‌ها 78
  • عمر تونل 79
  • تعميرات تونل 79
  • راندمان حفاري 80
  • ويژگي‌هاي كف تونل 80
  • تئوري و عمل 81
  • فصل پنجم 83
  • حـفـاري تـونـلهـاي مـعـدنـي و راه 83
  • مقدمه 84
  • برش دقيق با ماده منفجره 86
  • جدول 1: توصيه‌هاي هوئك براي انفجار نرم 87
  • كنترل لرزشهاي مخرب(2) 87
  • 1ـ معيارهاي خسارت 88
  • جدول 2: حدود بالايي لرزشها بنابر توصيه‌هاي آفتس 89
  • 2ـ اندازه‌گيري سرعت لرزش 89
  • 3ـ تأثير آتشباري و پارامترهاي لرزش بر ساختمان 90
  • 4ـ پيش‌بيني اثرات يك آتشباري 90
  • 2ـ حفاري مكانيكي تونلها در سنگ 91
  • 1ـ انواع ماشينهاي حفاري تونل 91
  • 1ـ ماشينهاي حفاري تونل تمام مقطع 92
  • 1ـ اجزاي اصلي ماشين و مكانيزم عمل 92
  • ابزار برنده 93
  • بيان ساده برش سنگ توسط سرمته‌هاي صفحه‌اي 93
  • انواع سرمته‌هاي برنده 94
  • بدنه ماشين 95
  • سيستم پشتيباني 95
  • اجزاي اصلي ماشين حفر تونل در سنگ 95
  • اكتشافات زمين‌شناسي 96
  • داده‌هاي زمين‌شناسي موردنياز 98
  • اقتصاد طرح 98
  • طول 99
  • نمودار هزينه واحد طول تونل نسبت به طول 100
  • قطر 100
  • ميزان پيشروي نسبت به قطر ماشين 101
  • فصل ششم 105
  • روشهاي نـگهـداري تـونلهاي معـدني و راه 105
  • مقدمه 106
  • برش دقيق با ماده منفجره 108
  • جدول 1: توصيه‌هاي هوئك براي انفجار نرم 109
  • كنترل لرزشهاي مخرب(2) 109
  • جدول 2: حدود بالايي لرزشها بنابر توصيه‌هاي آفتس 111
  • 2ـ اندازه‌گيري سرعت لرزش 111
  • ابزار برنده 115
  • بيان ساده برش سنگ توسط سرمته‌هاي صفحه‌اي 115
  • بدنه ماشين 117
  • سيستم پشتيباني 117
  • اجزاي اصلي ماشين حفر تونل در سنگ 117
  • اكتشافات زمين‌شناسي 118
  • داده‌هاي زمين‌شناسي موردنياز 120
  • اقتصاد طرح 120
  • طول 121
  • نمودار هزينه واحد طول تونل نسبت به طول 122
  • قطر 122
  • ميزان پيشروي نسبت به قطر ماشين

123 صفحه

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به گفتگو بپیوندید؟
احساس رایگان برای کمک!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *