پایان نامه استفاده از روشهای تجربی و عددی در تحلیل پایداری تونل انحراف آب سد چم گردلان

نام پروژه ::استفاده از روشهای تجربی و عددی در تحلیل پایداری تونل انحراف آب سد چم گردلان شهرستان ایلام

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته معدن
گرایش: مکانیک سنگ
حجم فايل ::6.49 کيلو بايت
دسته بندي:: رشته معدن
فرمت :: Word
صفحات ::86

قيمت : 25000 تومان

زمان ارسال همزمان با اتمام پرداخت

فهرست مطالب
عنوان                                                                                                                                    صفحه
چکيده:    د
فصل اول
کليات
1-1- مقدمه    2
1-2- مروري بر مطالعات و تحقيقات انجام شده    2
1-3-  اهداف و روند کارهاي انجام شده در تحقيق    7
فصل دوم
مطالعات زمينشناسي واکتشافات ژئوتکنيکي مسير تونل انحراف آب
2-1- مقدمه    9
2-2- موقعيت و راههاي دسترسي به محل سد    9
2-3-  هواشناسي و مشخصات حوضه آبريز سد چم گردلان    11
2-4- مطالعات زمينشناسي منطقه    11
2-4-1-  زمينشناسي ناحيهاي    11
2-4-2- زمين ريخت شناسي    12
2-4-3- سنگ چينهشناسي    13
2-4-4- زمينشناسي ساختماني    13
2-4-5- هيدروژئولوژي    14
2-5- تونل انحراف آب سد چم گردلان    14
2-6- اکتشافات ژئوتکنيکي و تعيين پارامترهاي ژئوتکنيکي    15
2-6-1- ارزيابي شاخص کيفي تودهسنگ    15
2-6-2- مطالعات هيدرولوژي    15
2-6-2- الف- نفوذپذيري    15
2-6-2- ب- سطح آب زيرزميني    16
2-6-3- برداشت درزه در مسير تونل انحراف آب    16
2-7- تعيين خواص مهندسي سنگ    29
2-7-1- آزمايشات آزمايشگاهي    30
2-7-1- الف – تعيين دانسيته خشک و اشباع    30
2-7-1- ج – آزمايش مقاومت کششي    32
2-7-1- د – آزمايش مقاومت سه محوري    34
2-7-1- ه – آزمايش برش مستقيم بر روي صفحات ضعيف    35
2-7-2- آزمايشات برجا    35
2-7-2-  الف – آزمايش بارگذاري صفحهاي    36
2-7-2- ب – مقايسه نتايج حاصل از آزمايشات آزمايشگاهي و آزمايش بارگذاري صفحهاي    42
فصل سوم
تحليل پايداري بر اساس روشهاي تجربي
3-1- مقدمه    45
3-2- طبقهبندي مهندسي سنگ    45
3-3- طبقهبندي ژئومکانيک      46
3-4- شاخص کيفي تونلزني در سنگ ( )    48
3-4-1- پيشنهاد نگهداري لازم براي تونل انحراف آب بااستفاده ازروش  :    52
3-4-1- الف – بخش ورودي تونل انحراف    52

3-4-1- ب – بخش شرقي – غربي تونل انحراف    53
3-4-1- ج – بخش خروجي تونل انحراف    54
3-4-2- برآورد جابجايي (تغييرشکل) با استفاده از روش  :    56
3-4-3- جمعبندي نتايج حاصل از روش      57
3-5- روش      59
فصل چهارم
مدلسازي
4-1- مقدمه    62
4-2- مدلسازي عددي    63
4-2-1- روش المان محدود    64
4-2-2- روش تفاضل محدود    65
4-2-3- روش المان مرزي    66
4-2-4- روش المان مجزا    67
4-2-5- روش هيبريد    68
4-3- کاربرد صحيح روشهاي عددي در سازههاي سنگي    69
4-4- نرمافزار UDEC    72
4-4-1- ايجاد مدل    73
4-4-2- خصوصيات و مدل مشخصه تودهسنگ    74
4-4-3- خصوصيات و مدل مشخصه درزه    76
4-4-4- شرايط مرزي و وضعيت تنشهاي برجا    78

فصل پنجم
تحليل پايداري و پيشنهاد سيستم نگهداري با استفاده از نرمافزار UDEC
5-1- مقدمه    81
5-2- وضعيت پايداري تونل انحراف    81
5-2-1 –  مدل سازی عددی در حالت پیوسته معادل    81
5-2-2   مدل سازی عددی در حالت ناپیوسته  واقعی    88
5-3- جمعبندي نتايج حاصل از نرمافزار UDEC    97
5-4- آناليز حساسيت پارامترهاي موثر در پايداري تونل    98
5-4-1-  اثر مدول تغييرشکل پذيري    98
5-4-2-  اثر زاويه اصطکاک داخلي    99
5-4 -3-   اثر چسبندگي درزه ها بر روي پايداري مقطع تونل    101
5-5- جمعبندي نتايج حاصل از آناليز حساسيت    101
5-6- نتيجهگيري    102
5-7- پيشنهادات    104
پيوست يک
منابع و مراجع :    119

فهرست اشکال

شکل 2-1-  نقشه دسترسي و موقعيت سد چم گردلان    10
شکل 2-2-  نقشه حوضه آبريز سد چم گردلان    11
شکل 2-3-  نقشه مقطع زمين شناسي مسير تونل انحراف    14
شکل 2-4- کنتور دياگرام درزههاي برداشت شده در محدوده ورودي تونل انحراف    18
شکل 2-5- تصوير استريونت دسته درزههاي موجود در ورودي تونل انحراف با شيب و جهت لايهبندي    18
شکل 2-6- کنتور دياگرام درزههاي برداشت شده در محدوده شرقي- غربي تونل انحراف    19
شکل 2-7- تصوير استريونت دسته درزههاي موجود در مسير شرقي –  غربي تونل انحراف با شيب و جهت لايهبندي    19
شکل 2-8- کنتور دياگرام درزههاي برداشت شده در محدوده خروجي تونل انحراف    20
شکل 2-9- تصوير استريونت دسته درزههاي موجود در خروجي تونل انحراف با شيب و جهت لايهبندي    25
شکل 2-10- طبقهبندي مقاومتي براي سنگ بکر    33
شکل 2-11-  نحوه استقرار تجهيزات درآزمايش بارگذاري صفحهاي    37
شکل 4-1-  طبقهبندي زمين ( 1- زمين پيوسته، 2- زمين ناپيوسته و 3- زمين ظاهرا پيوسته )    63
شکل 4-2 – طرحهاي مختلف مدلسازي تودهسنگ ( الف- تودهسنگ داراي شکستگي، ب- مدلسازي عددي بوسيله  يا  ، ج – مدلسازي عددي بوسيله   و د- مدلسازي عددي بوسيله   )    66
شکل 4-3- کاربرد روش هيبريد در حفاري تونل ( استفاده از روش  براي نقاط نزديک به محدوده حفاري و استفاده از روش  براي نقاط دور از محل حفاري )    69

شکل 5-1 مدل ايجاد شده درمحيط UDEC بعد از حفر تونل را نشان ميدهد.    83
شکل 5-1  مدل ایجد شده پس از حفر تونل    84
شکل 5-2 – نگهداري اعمال شده براي تونل    86
شکل 5-3- مدل ناپیوسته ایجاد شده در نرم افزار Udec    89
شکل 5-4- بردارها جابجایی و بلوکهای جابجا شده در سقف و دیواره تونل بدون نصب نگهداری    89
شکل 5-5- جابجاییهای ایجاد شده در دیواره ها و سقف تونل پس از اعمال نگهداری راک بولت و بدون اجرای شاتکریت    90
شکل 5-6- بردارهای جابجایی ایجاد شده در دیواره ها و سقف تونل پس از اعمال نگهداری راک بولت و به همراه شاتکریت    91
شکل 5-7- بردارهای جابجایی ایجاد شده در دیواره ها و سقف تونل پس از اعمال نگهداری تنها با شاتکریت    91
شکل 5-8- نیروی محوری ایجاد شده در راک بولتها در حالت بدون اجرای  شاتکریت    92
شکل 5-9- نیروی محوری ایجاد شده در راک بولتها در حالت با اجرای  شاتکریت    92
شکل 5-10- لنگر خمشی ایجاد شده در شاتکریت در هنگام استفاده از دو سیستم نگهداری همزمان (راک بولت و شاتکریت)    93
شکل 5-11- نیروی برشی ایجاد شده در شاتکریت هنگام استفاده از دو سیستم نگهداری همزمان (راک بولت و شاتکریت)    94
شکل 5-12- لنگر خمشی ایجاد شده در شاتکریت در حالت نگهداری بدون راک بولت    94
شکل 5-13- نیروی برشی ایجاد شده در شاتکریت در حالت نگهداری بدون راک بولت    95

فهرست جداول و نمودار

جدول 2-1-  مشخصات دسته درزههاي ورودي تونل انحراف آب    24
جدول 2-2- مشخصات دسته درزههاي مسير شرقي – غربي تونل انحراف آب    26
جدول 2-3- مشخصات دسته درزههاي خروجي تونل انحراف    28
جدول 2-4- دانسيته خشک و اشباع  و تخلخل براي سنگهاي موجود درمسير تونل انحراف آب    31
جدول 2-6- نتايج حاصل از آزمايش مقاومت کششي    34
جدول 2-7- نتايج حاصل از آزمايش مقاومت فشاري سه محوري    34
جدول 2-8- نتايج آزمايش برش در سطوح مختلف    35
نمودار 2-1-  نمودار بارگذاري و باربرداري در آزمايش بارگذاري صفحهاي    40
جدول 2-9-  مقادير   براي بارگذاريهاي مختلف در سنگهاي آسماري پاييني    40
نمودار 2-2- نمودار بارگذاري بر حسب زمان در آزمايش بارگذاري صفحهاي    41
نمودار 2-3- نمودار جابجايي بر حسب زمان در آزمايش بارگذاري صفحهاي    41
جدول 2-10-  مقادير   براي بارگذاريهاي مختلف در سنگهاي آسماري بالايي    42
جدول 2-11- مقادير مدول يانگ براي تودهسنگ در مسير تونل انحراف    43
جدول 3-1- مهمترين سيستمهاي طبقهبندي سنگ    46
جدول 3-2- مقادير   براي سنگهاي آسماري بالايي و پاييني    48
جدول 3-3- روند شکلگيري و تکامل روش      49
جدول 3-4- محاسبه پارامترهاي روش   براي قسمت ورودي تونل    53
جدول 3-5-  محاسبه پارامترهاي روش   براي قسمت شرقي-غربي تونل    54
جدول 3-9- مقدار   براي قسمتهاي مختلف تونل    60
جدول 5-1- مشخصات دادههاي ورودي در مدل تونل انحراف    82
نمودار 5-1- تغييرات نيروي غير69تعادلي در طول حل مساله    83
جدول 5-2- مقادير جابجايي محاسبه شده قبل و بعد از نگهداري براي نقاط مختلف در تونل    84
جدول 5-3- خصوصيات مقاومتي لايه شاتکريت مورد استفاده    85
جدول 5-4- خصوصيات پيچسنگهاي دوغابي مورد استفاده    85
نمودار 5-2- جابجايي قائم براي چند نقطه در سقف تونل پس از نصب نگهداري    87
نمودار5-3- ميزان جابجايي برشي پس از اعمال شاتکريت    88
نمودار5-4-  ميزان جابجايي قائم پس از اعمال شاتکريت    88
جدول 5-5- نتايج حاصل از نرمافزار UDEC    98
نمودار 5-8 – نمودار مقادير جابجايي بر حسب مدول تغييرشکل پذيري    99
نمودار 5-9- مقادير جابجايي برحسب زاويه اصطکاک داخلي    100
نمودار 5-10- مقادير جابجايي بر حسب مقادير چسبندگي درزه    101
جدول 1- امتياز مربوط به مقاومت فشاري تک محوره در روش      107
جدول 2- امتياز وابسته به   در روش      107
جدول 3- امتياز مربوط به فاصله درزهها در روش      107
جدول 4- امتياز مربوط به چگونگي سطوح درزهها در روش      108
جدول 5- امتياز مربوط به وضعيت آبهاي زيرزميني در روش      108
جدول 6- تاثير هندسه درزهها و توجيه تونل بر امتياز سنگ    109
جدول 7- تصحيح امتيازات بر حسب نوع و توجيه سازه و نسبت به امتداد و شيب درزهها    109
جدول 8-  امتياز مربوط به پارامتر      110
جدول 9- امتياز مربوط به پارامتر      111
جدول 10- امتياز مربوط به پارامتر      112
جدول 11- امتياز مربوط به پارامتر      113
جدول 12- امتياز مربوط به پارامتر      114
جدول 13-   براي سازههاي مختلف    115
نمودار 1- رابطه بين شاخص   و زمان پابرجايي تونل    116
نمودار 2- نواحي مختلف تخمين سيستم نگهداري بر اساس مقدار      117
نمودار3 – تخمين مقدار  از مشاهدات صحرايي    118

پرداخت با تمام کارتهاي عضو شتاب .. دريافت فايل بلافاصله بعد از پرداخت

25000 تومان – خرید