بررسی برخی ویژگی های زمین شناسی مهندسی توده سنگ های اطراف تونل ها به منظور پهنه بندی خطر ورود آب به درون تونل

یکی از عوامل موثر در زمان و هزینه های ساخت تونل های سنگی، ورود مقادیر زیاد آب به درون تونل است که با خطراتی همراه است. روش های متعدد تحلیلی، تجربی و عددی برای پیش بینی ورود آب به درون تونل های سنگی ارائه شده است. این روش ها قادر به پیش بینی ورود آب به درون تونل ها از ساختارهای منفرد زمین شناسی که بیشترین مخاطرات را به همراه دارند نیستند. هدف این تحقیق ارائه روشی مناسب برای رفع این مشکل است. روش این تحقیق، یک روش امتیازدهی و طبقه بندی توده سنگ است که با درنظر گرفتن شرایط زمین شناسی ارائه شده است. برای این منظور حدود 70 کیلومتر تونل که در ایران ساخته شده مورد تحلیل قرار گرفته است. ابتدا مدل های زمین شناسی مرجع از مسیر تونل ها تهیه شده و با بررسی های زمین شناسی، عوامل موثر در ورود آب به درون تونل ها شامل ساختار توده سنگ، نوع سنگ، مقاومت تراکمی تک محوری، درصد رس سنگ و عمق تونل شناسایی شده است. به کمک روش تحلیل سلسله مراتبی و روش های آماری وزن هر یک از عوامل موثر تعیین شده است. در پایان، پس از اعتبارسنجی روش که بر روی 8 کیلومتر تونل دیگر انجام شده، خطر ورود آب به درون تونل سبزکوه پهنه بندی شده است. نتایج اعتبارسنجی نشان می دهد که مقادیر پیش بینی شده همخوانی قابل قبولی با مقادیر اندازه گیری شده در تونل های مورد مطالعه دارد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که گسل های امتدادلغز بیشترین تاثیر و گسل های معکوس کمترین تاثیر را در ورود آب به درون تونل ها دارند. در گسل های متشکل از سنگ های متخلخل با درصد رس بالا، تراوایی و ورود آب کاهش می یابد. عمق تونل رفتاری دو گانه در مقابل ورود آب دارد از طرفی باعث کاهش تراویی و از طرف دیگر باعث افزایش هد هیدرولیکی می گردد. مقدار کاهش تراوایی با عمق به نوع سنگ و درصد رس موجود در سنگ بستگی دارد.