%34تخفیف

دانلود پروژه: ارزیابی ناپایداری ساختاری تونل‌ها بر اساس پارامترهای تأثیرگذار  

تعداد 90صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد رشته مهندسي معدن

 گرایش استخراج معدن

 

ارزیابی ناپایداری ساختاری تونل‌ها بر اساس پارامترهای تأثیرگذار

 

چکیده

 

عوامل گوناگونی مانند درزه‌ها، گسل‌ها،آب زیرزمینی و تنش‌های برجا بر پایداری تونل‌ها تاثیر می­گذارند. رایج­ترین ناپایداری تونل­ها، ناپایداری ساختاری است که نقش اصلی در ریزش ناپیوستگی­ها شامل صفحات لایه­بندی، گسل­ها و درزه­ها ایفا می­کنند.  در این مطالعه با توجه به شیب، فاصله­داری و سختی ناپیوستگی­های اطراف تونل و نسبت تنش های برجا، ابعاد زون ناپایدار اطراف تونل مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی تأثیر شیب ناپیوستگی­ها بر مساحت سطح ریزش، در نرم­افزار UDEC  دو دسته‌درزه در نظر گرفته شد. تمام حالت­های ریزش که ممکن است اتفاق بیفتد با دسته­درزه­هایی با شیب­های متفاوت در تونلی با مقطع نعل اسبی مدل­سازی شد. با ثابت در نظر گرفتن شیب یک دسته‌درزه و تغییر شیب دسته­درزه دوم از مقدار 90-0 درجه مساحت زون ریزش محاسبه شد. طبق مدلسازی­های عددی، در شرایطی که نسبت فاصله­داری درزه­ها به عرض دهانه تونل برابر 25/0 باشد، کم‌ترین ریزش اتفاق می­افتد. بر اساس نتایج مدل‌های عددی ساخته شده، رابطه­ای برای تعیین مساحت زون ریزش ارائه شده و شکل محدوده ربزشی در شرایط گوناگون ژئومکانیکی مورد بررسی قرار گرفته است.

کلمات کلیدی: ناپایداری تونل، مساحت زون ناپایدار، سختی برشی، سختی نرمال، مدل عددی

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

1- مقدمه. 1

1-1- مقدمه. 2

1-2- طرح مسئله. 2

1-3- روش کار. 2

1-4- ساختار پایان‌نامه. 2

2- سوابق تحقیق.. 3

2-1- مقدمه. 4

2-2- بلوک‌های دارای پتانسیل جابجایی.. 10

2-3- طراحی در سنگ‌های بلوکی.. 10

2-4- جمع‌بندی… 15

3- ارزیابی عددی ناپایداری ساختاری با استفاده از نرم افزار UDEC.. 16

3-1- مقدمه. 17

3-2- مروری بر نرم‌افزار UDEC… 17

3-3- مدل‌سازی… 18

3-3-1- مدل‌سازی در شرایط ثابت 5/0K=.. 21

3-3-2- مدل‌سازی در شرایط ثابت 1 K=.. 23

3-3-3- مدل‌سازی در شرایط ثابت 5/1 K =.. 25

3-3-4- بررسی نتایج مدل‌سازی به ازای 73/0= . 27

3-3-5- بررسی نتایج مدل‌سازی به ازای 88/0= … 27

3-3-6- بررسی نتایج مدل‌سازی به ازای 5/ 1 =.. 28

3-4- ارائه رابطه بین نسبت تنش‌های منطقه و مساحت زون ریزش…. 29

3-5- شکل زون ریزش در شرایط مختلف…. 29

3-6- مروری بر نرم‌افزار Minitab.. 30

3-7- تحلیل نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی با استفاده از نرم‌افزار Minitab.. 30

3-7-1- طراحی فاکتوریل 25 جهت تعیین مساحت زون ریزش…. 30

3-7-2- نتایج مربوط به اثرات اصلی و اندرکنش بین فاکتورها 34

3-7-3- ارائه مدل رگرسیون و سطح پاسخ… 38

3-8- جمع‌بندی… 41

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

4- اعتبارسنجی مدل.. 42

4-1- مقدمه. 43

4-2- اعتبارسنجی مدل با استفاده از طبقه‌بندی بنیاویسکی.. 43

4-3- اعتبارسنجی مدل با استفاده از طبقه‌بندی RSR… 43

4-4- اعتبارسنجی نتایج مدل‌سازی UDEC با استفاده از آیین‌نامه روسیه. 43

4-5- جمع‌بندی… 44

5- نتیجه گیری و پیشنهادات… 45

5-1- نتیجه‌گیری… 46

5-2- پیشنهاد‌ات… 47

 منابع.. 48

 پيوست‌ 51

 

فهرست اشکال

عنوان

صفحه

شكل ‏2‌-.‌‌1- ایجاد منشور در تاج حفاری با سطح زمین‌شناسی مشخص و مرز حفاری (بردی و براون، 2004). 4

شكل ‏2-‌‌2- تأثیر درزه‌های تکی بر پایداری تونل (سیسیل، 1970). 5

شكل ‏2-3 – جهت حفر تونل نسبت به درزه‌ها (هوک، 1993). 8

شكل ‏2‌-‌‌4- نمای دوبعدی انواع بلوک‌هایی که می‌توانند در مرز حفاری تشکیل شوند (بردی و براون، 2004). 10

شكل ‏2‌-‌5- چگونگی افزایش حجم هرم سقف با توجه به افزایش دهانه‌ حفاری، بدون افزایش مشابه نیروهای بازدارنده (بردی و براون، 2004)  11

شكل ‏2‌-‌6- گوه متقارن در تاج حفاری دایره‌ای(سوفیانوس و همکاران، 1999). 12

شكل ‏2‌-7- زاویه امتداد ناپیوستگی نسبت به تونل(رحماننژاد، 1391). 14

شكل ‏3-1- مقطع تونل.. 18

شكل3-‌‌2- مساحت زون ریزش در° 10Dip diff=.. 20

شكل ‏3‌-‌‌3- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 5/0 K =، Gpa/m 73/0= . 22

شكل ‏3‌-‌‌4- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 5/0 K =، Gpa/m 88/0= . 22

شكل ‏3‌-‌‌5- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 5/0 K =، Gpa/m 5/1 =.. 23

شكل ‏3‌-‌6- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 1 K =، Gpa/m 73/0 = . 24

شكل ‏3‌-‌‌7- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 1 K =، Gpa/m 88/0 = . 24

شكل ‏3‌-‌‌8- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 1 K =، Gpa/m 5/1= . 25

شكل ‏3‌-‌‌9- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 5/1 K =، Gpa/m 73/0 =.. 26

شكل ‏3‌-‌‌10- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 5/1 K =، Gpa/m 88/0 = . 26

شكل ‏3‌-‌‌11- مساحت زون ریزش برحسب l/b در شرایط 5/1 K =، Gpa/m 5/1= . 27

شكل ‏3‌-‌‌12- زون ریزش به ازای (Gpa/m) 88/0 =.. 30

شكل ‏3‌-‌‌13- طرح فاکتوریل 25 برای بررسی مساحت زون ریزش…. 32

شكل ‏3‌-‌‌14- تأثیرات اصلی پارامترهای l/b، K، ،  و dip بر مساحت زون ریزش…. 34

شكل ‏3‌-15- تأثیرات متقابل پارامترهای l/b، K، ،  و dip بر مساحت زون ریزش…. 35

شكل ‏3‌-‌‌16- نمودار پرتو در حالت 15/0=α.. 36

شكل ‏3‌-‌‌17- نمودار احتمال نرمال در حالت 15/0=α.. 36

شكل ‏3-‌‌18- نمودار پرتودر حالت 2/0=α.. 37

شكل ‏3‌-19- نمودار احتمال نرمال در حالت 2/0=α.. 37

فهرست اشکال

عنوان

صفحه

شكل ‏3‌-‌‌20- منحنی تراز و سطح پاسخ مساحت زون ریزش در حالت (Gpa/m)73/0= ، (Gpa/m)3/6= ، °35dip=   39

شكل ‏3‌-21- منحنی تراز و سطح پاسخ مساحت زون ریزش در حالت(Gpa/m) 5/1 = ،(Gpa/m)3/13= ، °45dip=   40

فهرست جداول

عنوان

صفحه

جدول ‏2‌-1- رده‌بندی ساختار سنگ، پارامتر A، زمین‌شناسی عمومی منطقه (هوک، 1993). 6

جدول ‏2‌-2- رده‌بندی ساختار سنگ، پارامتر B، الگوی درزهها، جهت حفر (هوک، 1993). 7

جدول ‏2‌-‌3- رده‌بندی ساختار سنگ، پارامتر C، آب زیرزمینی، شرایط درزهها(هوک، 1993). 8

جدول ‏2‌-‌4- تأثیر جهت و شیب درزه‌ها در حفر تونل (بنیاویسکی، 1984). 9

جدول ‏2‌-‌5- فشارهای وارد بر سقف تونل طبق آیین‌نامه روسیه (رحماننژاد، 1391). 13

جدول ‏3‌-‌1- مساحت زون ریزش در °10Dip diff=.. 19

جدول ‏3‌-‌2- مجموع مساحت ریزش به ازای افزایش اختلاف شیب دسته‌درزه‌ها 20

جدول ‏3‌-‌3- مجموع مساحت ریزش به ازای l/b های مختلف. 21

جدول ‏3‌-‌4- مجموع مساحت زون ریزش به ازای Gpa/m 73/0 =. 27

جدول ‏3‌-‌5- مجموع مساحت زون ریزش به ازای  Gpa/m88/0 =.. 27

جدول ‏3‌-‌6- مجموع مساحت زون ریزش به ازای Gpa/m 5/1 =.. 28

جدول ‏3‌-7- مقایسه سطوح ریزش به ازای  های مختلف…. 28

جدول ‏3‌-‌8- مساحت زون ریزش به ازای شیب‌های مختلف…. 28

جدول ‏3‌-9- شکل زون ریزش به ازای l/b، K مختلف…. 29

جدول ‏3‌-‌10- حالات ترکیبی برای طراحی 25 مساحت زون ریزش…. 31

جدول ‏3‌-‌11- مساحت زون ریزش به ازای مقادیر مختلف  و .. 33

فهرست علائم

علائم

 : شیب دسته­درزه اول

 : شیب دسته­درزه دوم

 : اختلاف شیب دو دسته­درزه

S : مساحت زون ریزش

 : سختی برشی درزه­ها

 : سختی نرمال درزه­ها

K : نسبت تنش افقی با قائم

l : فاصله­داری درزه­ها

b : عرض دهانه تونل

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo