مطالعه خصوصیات زمین شناسی مهندسی توف ها در شمال شرق شهرستان تفرش

توف ها در قسمت هایی از غرب استان قم گسترش زیادی داشته و همچنین معادن قابل توجهی به صورت پراکنده در این منطقه وجود دارد؛ اما تاکنون مطالعه ای بر روی ویژگی های زمین شناسی مهندسی توف های این ناحیه صورت نگرفته است. از این رو این پژوهش بر روی توف های جنوب شرق شهرستان تفرش انجام شده و در این راستا از 10 محل نمونه برداری شده است. در ابتدا مطالعات صحرایی شامل نمونه برداری، درزه برداری و تعیین سختی واجهشی چکش اشمیت انجام گرفت. سپس با انتقال نمونه ها به آزمایشگاه زمین شناسی مهندسی دانشگاه بوعلی سینا، آزمون های آزمایشگاهی شامل مطالعات سنگ شناسی، تعیین ویژگی های فیزیکی (وزن واحد حجم، تخلخل و جذب آب)، ویژگی های مکانیکی (مقاومت فشاری تک محوری، کشش برزیلی، شاخص بار نقطه ای، برش مستقیم، ذوب و انجماد، دوام وارفتگی، ارزش ضربه و سایش لس آنجلس) و ویژگی-های دینامیکی و هیدرولیکی(تعیین سرعت عبور موج فشاری و تعیین نفوذپذیری سنگ) انجام شد. با انجام مطالعات سنگ شناسی مشخص گردید که بخش عمده ای از سنگ ها از زمینه ریزدانه تا شیشه ای تشکیل شده است و به لحاظ نام گذاری، در رده توف های ریولیتی تا آندزیتی قرار می گیرند. با توجه به رده بندی آنون، توف های منطقه در رده سنگ های با وزن واحد حجم متوسط تا بالا و همین طور تخلخل متوسط تا خیلی پایین قرار می گیرند. همه توف های مورد مطالعه در حالت خشک دارای مقاومت فشاری تک محوری بالا و نسبت مدولی پایینی هستند به طوری که طبق رده بندی دیر و میلر، در رده bl قرار می گیرند. حضور آب بر مقاومت توف ها تأثیر زیادی دارد به طوری که با اشباع شدن سنگ از آب، مقاومت فشاری تک محوری سنگ، یک رده نسبت به حالت خشک پایین می آید. با توجه به شاخص بار نقطه ای خشک و رده بندی دیر، توف های منطقه در رده مقاومتی خیلی بالا قرار می گیرند. بر اساس آزمایش تعیین نفوذپذیری و رده بندی بل، توف های مورد مطالعه در رده سنگ های نیمه نفوذ ناپذیر (cm/sec 5-10 –7-10) قرار می گیرند. با توجه به نتایج آزمایش های دوام وارفتگی، ارزش ضربه و سایش لس آنجلس، توف های مورد مطالعه جهت استفاده به عنوان منابع قرضه در پروژه های عمرانی مانند راه سازی، راه آهن، موج شکن، ریپ رپ سد و غیره مناسب می باشند. همچنین با توجه به نتایج آزمایش ذوب و انجماد و کاهش زیر یک درصد وزن پس از 30 چرخه آزمایش، نتیجه می شود که امکان استفاده از توف های منطقه به عنوان سنگ نما در مناطق سرد سیر با روزهای یخ بندان زیاد وجود دارد. اما برای استفاده در سایر پروژه هایی که با مقاومت سنگ در مقابل یخ زدن در ارتباط است باید با احتیاط عمل گردد، چرا که مقاومت با افزایش چرخه های ذوب و انجماد کاهش زیادی می یابد. به طور کلی توف های سه ایستگاه معدن بیگی، نایه 1 و معدن کیاب نسبت به سایر ایستگاه ها شرایط بهتری جهت استفاده در انواع پروژه ها دارند و استفاده از توف های دو ایستگاه نایه 2 و 3 به دلیل حضور زیاد کانی های رسی و کلریتی در متن سنگ، باید با احتیاط صورت گیرد.