انتخاب نوع حفاری مکانیزه و پوشش سگمنتی تونل انتقال آب سبزکوه به چغاخور

تونل انتقال آب سبزکوه به طول تقریبی 11 کیلومتر در راستای تقریباً شمالی- جنوبی از ارتفاعات کلار مشرف بر دریاچه سد چغاخور در استان چهارمحال و بختیاری و در حدود ?0 کیلومتری جنوب شهرکرد می گذرد و هدف نهایی آن انتقال 90 میلیون متر مکعب آب در سال از حوزه سبزکوه به سد چغاخور و تأمین آب مورد نیاز برای مصارف کشاورزی و شرب شهرستان بروجن از طریق افزایش ارتفاع این سد است. هدف اصلی این تحقیق، انتخاب یک tbm مناسب برای حفاری تونل انتقال آب سبزکوه و تعیین پوشش سگمنتی این تونل می باشد. با استفاده از نتایج آزمایش های آزمایشگاهی و برداشت های صحرایی، توده های سنگی مسیر تونل مورد مطالعه بر اساس سیستم های طبقه بندی rmr، q و gsi طبقه بندی شده و پارامترهای ژئومکانیکی توده های سنگی با استفاده از روابط تجربی رایج، تخمین زده شده است. در نهایت سه زون ژئوتکنیکی با ویژگی های زمین شناسی و پارامترهای ژئومکانیکی تقریبا مشابه برای توده های سنگی مسیر تونل انتقال آب سبزکوه تعیین گردیده است. انتخاب tbm مناسب برای حفاری تونل انتقال آب سبزکوه با بررسی ویژگی-های زمین شناسی و پارامترهای ژئومکانیکی هر یک از این سه زون و نیز مطالعه خصوصیات و شرایط کاربرد انواع tbmهای مورد استفاده برای حفاری سنگ انجام شده است. با توجه به پارامترهای ژئومکانیکی هر زون و خصوصیات ماشین انتخاب شده، تحلیل عددی به روش پیوسته و با استفاده از نرم افزار flac3d انجام شده است. شرایط تحلیل برای هر کدام از زون ها به صورت شرایط خشک و شرایط همراه با آب زیرزمینی بوده است و برای زون هایی که تحت فشار بالای هیدرواستاتیک بوده اند، تحلیل ها با در نظر گرفتن زون پیش تزریق انجام شده است. از آنجایی که زون های مسیر تونل انتقال آب سبزکوه به واسطه روباره زیاد و نیز خواص ژئومکانیکی ضعیف مستعد پدیده مچاله شوندگی هستند، در نظر گرفتن اضافه حفاری بهینه برای tbm به منظور جلوگیری از گیر کردن سپر فولادی آن و وارد شدن بارهای فراتر از مقاومت سگمنت های بتنی، در تمام تحلیل های فوق ضروری است. تعیین میزان میلگرد فولادی لازم برای تسلیح سگمنت های پوششی تونل بر اساس آئین نامه aci 318 – 5 انجام گرفته است. در نهایت پس از بررسی نتایج حاصل از تحلیل-های عددی، ضخامت و میزان تسلیح فولادی بهینه پوشش سگمنتی بتنی تونل تعیین شده است.