مطالعات زمین شناسی مهندسی قطعه دوم تونل انتقال آب کرج به تهران

تونل انتقال آب کرج به تهران با طول تقریبی 30 کیلومتر و قطر حفاری 4/5 متر، جهت تامین آب شرب تهران از سد امیر کبیر شروع و تا تصفیه خانه شماره 6 تهران ادامه پیدا می کند. این تونل، در دو قطعه مجزا اجرا می شود. مطالعات زمین شناسی مهندسی بر روی قطعه دوم تونل با طول تقریبی 14 کیلومتر که به طور عمده از میان واحدهای آذراواری و آذرین به سن ائوسن عبور کرده است، انجام شده است. بیشترین سربار در مسیر تونل حدود 800 متر و متوسط آن 330 متر است. واحدهای تشکیل دهنده مسیر تونل با توجه به ویژگی های لیتولوژیک لایه ها، تفاوت های ساختاری و ویژگی های ژئومکانیکی واحدها به بخش های مختلف تفکیک شده اند که با در نظر گرفتن تکرار واحدها در قسمت های مختلف مجموعاً در محدوده مورد مطالعه20 واحد زمین شناسی مهندسی قابل تفکیک است. به دلیل بالا بودن میزان سربار و زون های خرد شده حاصل از فعالیت گسل ها، یکی از اهداف اصلی این تحقیق، پیش بینی و برآورد مخاطرات ژئوتکنیکی در مسیر تونل است. در ابتدا با در نظر گرفتن گسل های فعال در شعاع 200 کیلومتری تونل، بزرگا و بیشینه شتاب زمین لرزه با استفاده از دو روش قطعی و احتمالی در محل احداث تونل برآورد شده است. سپس با به دست آوردن پارامترهای فیزیکی و مکانیکی سنگ ها و خصوصیات ناپیوستگی ها از طریق انجام آزمایش های آزمایشگاهی بر روی نمونه های اخذ شده از گمانه ها و انجام آزمایش های ساده صحرایی از قبیل چکش اشمیت و عملیات درزه برداری بر روی رخنمون های سطحی و با بررسی های آماری و قضاوت مهندسی، ویژگی های زمین شناسی مهندسی واحدهای مختلف تعیین گردیده اند. سیستم های طبقه بندی (rmr, q, rmi, gsi, rme, rqd) به منظور ارزیابی واحدهای زمین شناسی مهندسی مسیر تونل مورد استفاده قرار گرفته و مهمترین پارامترهای توده سنگ از قبیل مقاومت، مدول تغییر شکل و ثابت های توده سنگ بدست آمده اند. همچنین با لحاظ نمودن، تنش نرمال عمل کننده بر روی سطوح ناپیوستگی ها و با استفاده از رابطه غیر خطی، پارامترهای مقاومت برشی توده های سنگی (cو ?) بدست آمده اند که با بهره گیری از برنامه unwedge 3.0 تحلیل پایداری در مورد گوه های تشکیل شده در اطراف تونل انجام گردیده است. با بهره گیری از اطلاعات مراحل گذشته، پتانسیل لهیدگی، انفجار سنگ و ریزش های ساختاری در توده های سنگی مسیر تونل مورد ارزیابی قرار گرفته است. با به کار گیری روابط تجربی و نیمه تجربی پتانسیل لهیدگی و با استفاده از چهار معیار انرژی کرنشی، تردی سنگ، انرژی لرزه ای و معیار تنش مماسی، پدیده انفجار سنگ مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاکی از پتانسیل لهیدگی بالا، ریزش های غیر ساختاری و روانه های گلی (در صورت وجود آب) در زون های خرد شده و شکسته شده و همچنین در واحدهایی از قبیل mlt به دلیل بالا بودن تنش های برجا، با پدیده انفجار سنگ روبرو می باشد. گوه های تشکیل شده سقفی، در اکثر واحدهای زمین شناسی مهندسی از فاکتور ایمنی پایینی برخوردار هستند.