رويكرد جامع در مطالعه وابستگي خصوصيات توده سنگ نسبت به عمق (مجموعه تونل هاي آزادراه خرم آباد – پل زال)

General idea for study of rock mass variability respect to depth (freeway tunnels of Khorramabad–Polezal

در اين مقاله الگوي مطالعه تغييرپذيري خصوصيات توده سنگ نسبت به عمق با رويكرد سيستماتيك و قابل كاربرد در تونل سازي ارائه مي‌شود. در الگوي ارائه شده، در يك فرايند سيستماتيك، در ابتدا داده‌هاي توده‌سنگ در مراحل مختلف مطالعات ژئوتكنيك جمع‌آوري مي‌شوند، سپس داده‌هاي به دست آمده از توده‌سنگ بر مبناي پارامترهاي شاخص، طبقه‌بندي مي‌شوند و در نهايت براساس آن قابليت كميت عمق در مدل‌سازي تغييرپذيري خصوصيات توده‌سنگ با روش‌هاي كيفي و كمي تأييد مي‌شود. تغييرپذيري خصوصيات توده‌سنگ نسبت به عمق براي طراحي تونل به كار مي‌رود. در اين الگو طبقه‌بندي داده‌هاي خصوصيات توده‌سنگ براساس پارامترهاي شاخص، امكان به روزرساني و تعميم نتايج مطالعات گذشته به موارد مشابه را ممكن مي‌كند. در اين صورت، مطالعات ژئوتكنيك به يك ساختار جامع با هدف نهايي معلوم، تبديل مي‌شود كه در تكامل پايگاه‌ داده‌ها نقش مؤثري ايفا مي‌كند. كارايي الگوي پيشنهادي براي بررسي تغييرپذيري 11 خصوصيت توده‌سنگ شامل: بازشدگي، تداوم، فاصله‌داري درزها، مقاومت فشاري سنگ بكر، مدول الاستيسيته، شاخص كيفي توده سنگ (RQD)، شاخص مقاومت ژئومكانيكي مبنا (BRMR)، شاخص شرايط درزه‌داري (JCR)، مدول الاستيسيته، مقاومت فشاري توده‌سنگ و فاكتور پيوستگي نسبت به عمق در 12 جفت تونل آزادراه خرم آباد– پل‌زال مطالعه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش عمق اندازه‌گيري، از 50 به 250 متر خصوصيات توده‌سنگ بهبود مي‌يابد، به طوري كه امتياز شرايط درزه‌داري در رده‌بندي ژئومكانيكي مبنا (BRMR) از 15-10 به 30-25 افزايش مي‌يابد و امتياز ژئومكانيكي مبنا (BRMR) حدود 45-20 عدد افزايش مي‌يابد كه معادل با بهبود رده‌بندي كيفيت توده‌سنگ به اندازه حداقل يك كلاس مي‌باشد. همچنين فاكتور پيوستگي از CF>30 به 3

The algorithm of rock mass variation with depth has been proposed on the systematic viewpoint for tunneling in this research. At first, at proposed algorithm, rock mass data has been investigated at different stages of geotechnical studies in a systematic process. Then, collected rock mass data has been classified based on the index parameters of ground behavior. Finally, the ability of depth parameter has been proved for modeling the variation of rock mass characteristics by quantitative and qualitative method. Therefore, depth dependent variation of rock mass characteristics is applicable phenomenon for designing the tunnels. Classification of rock mass data based on index parameters of ground behavior produces the generalization of past results to the similar rock mass condition. Thereupon, geotechnical studies transforms to comprehensive structure having determined final goals which grows the data basics effectively. Performances of proposed algorithm has been estimated for depth dependency of 11 rock mass characteristics such as: spacing, joint persistency, joint aperture unconfined compressive strength, elastic modulus, RQD, BRMR, JCR, deformation modulus, rock mass strength and continuity factor in 12 twin tunnels of Khorrammabad – Pol-e- Zal. According to the results, increase of depth from 50 to more than 250 m has been coincident with improvement of rock mass characteristics and joint properties and equivalent continuous rock shifts to range of intact to blocky rock. Therefore, variability of rock mass characteristics with depth has to be considered for designing the support system, excavation method and tunneling contracts