ارزيابي سايندگي خاك‌ها در حفاري مكانيزه تونل‌هاي شهري با نگرشي ويژه به خط يك قطار شهري تبريز

Evaluation of soil abrasiveness in mechanized tunneling with special attitude to the Tabriz metro line1

يكي از عوامل مهم در حفاري مكانيزه تونل‌ها‌ي خاكي، اثر سايندگي خاك‌ها و سنگ‌دانه‌ها بر روي ابزارهاي برشي و ساير قسمت‌هاي كله‌حفار مي‌باشد. روش‌هاي متعددي براي اندازه‌گيري درجه سايندگي سنگ‌ها وجود دارد ولي در مورد خاك روش‌هاي تعيين سايندگي محدودتر است. وجود اين محدوديت در ارزيابي مناسب درجه سايندگي خاك‌ها، يكي از چالش‌هاي علم زمين‌شناسي مهندسي در صنعت حفاري و تونل‌سازي مكانيزه مي‌باشد. لذا لازم است با انجام آزمايش‌هاي آزمايشگاهي و استفاده از اطلاعات موجود و عملي نسبت به بررسي اين موضوع اقدام شود. در اين مقاله با انجام آزمون‌هاي مختلف LCPCبه بررسي تأثير برخي از پارامترهاي مهم و مؤثر در سايندگي خاك‌ها (دانه‌بندي، درصد كوارتز معادل و درصد رطوبت) پرداخته شده و سپس وضعيت خاك مسير خط يك متروي تبريز از لحاظ سايندگي ارزيابي شده است. نتايج اين تحقيقات نشان داده با افزايش اندازه­ي دانه‌هاي خاك، ميزان سايندگي افزايش مي‌يابد. تأثير درصد رطوبت در همه نمونه‌هاي مورد آزمايش يكسان نبوده، در تعدادي باعث افزايش و در تعدادي باعث كاهش ميزان سايندگي مي‌شود. بررسي تأثير درصد كوارتز معادل در ميزان سايندگي خاك نشان داد كه با افزايش اين پارامتر، بسته به اندازه دانه‌هاي خاك، ميزان سايندگي به صورت تواني افزايش مي‌يايد. بررسي ميزان سايندگي خاك مسير خط يك متروي تبريز، نشان داد خاك مذكور در حالت خشك، خيلي ساينده و در حالت اشباع در حد متوسط سايندگي است.

Soil abrasivity and TBM component wear issues is one of the most important factor in success of this type of projects. Despite of rocks there are very few test methods to describe the abrasive characteristic of soils. It can be mentioned that impossibility of reliable estimation of soil abrasivity on mechanical tunneling is one of the engineering geology science gaps in tunneling and drilling industry. In this paper the influence of some important parameter on soil abrasivity (soil particle size, equivalent quartz content and water content) are studied by use of LCPC standard and the abrasiveness of Tabriz metro line 1 soil are estimated. The results indicate by increasing of soil particle size the abrasivity trend to be increased. The influence of water content on abrasivity was not the same in all of the samples. The presence of water in some samples cause to increase and in the other sample cause to decrease of abrasivity. With increasing the equivalent quartz content (EQC), the abrasivity of soil depends on grain size has trend to increase with power relation. Evaluation of Tabriz metro line 1 soil samples shown it is very abrasive and medium abrasive in dry and saturated condition respectively.