عملیات تزریق، یکی از راههای کاهش نشت و افزایش مقاومت و تحکیم سنگ درزه دار در ساختگاه هاست. یکی از مسایل پیش رو در این عملیات، برآورد شعاع نفوذ و حجم دوغاب سیمانی است که به عنوان پارامترهای اصلی فرآیند تزریق معرفی شده اند. برای تخمین این پارامترها از مدل های تحلیلی و عددی استفاده گردید. در روش تحلیلی 7 مدل بررسی شد. در مدل سازی عددی بوسیله ی نرم افزار udec نیز مقطع بلوک سنگی، گمانه و درزه ی تزریق یافته طراحی شده و سپس خصوصیات دوغاب و فشار نهایی تزریق وارد گردید. برای بررسی مدل های فوق به عنوان مطالعه ی موردی، از اطلاعات ژیوتکنیکی و تزریق سایت سیمره با سنگ های آهکی و مارنی و نیز سایت آغ چای با ماسه سنگ و کنگلومرا استفاده شد. با توجه به فرض وجود یک درزه با بازشدگی ثابت b، 5 مدل تحلیلی در برآورد پارامترها، بکار گرفته شد سپس برای بررسی صحت و اعتبار مدل های تحلیلی از مدل سازی عددی استفاده شد. نتایج دو مدل سازی تحلیلی و عددی با خورند واقعی ثبت شده در ساختگاه ها مقایسه و بررسی شد. محاسبات نشان دهنده ی این است که در مدل سازی تحلیلی در سد سیمره، مدل اول (janson) و در سد آغ چای مدل دوم (hassler) در مقایسه با سایر مدل ها برآورد بهتری از حجم دوغاب تزریق یافته ارایه می دهند. نتایج مدل سازی عددی دارای تطابق قابل قبولی با نتایج مدل های تحلیلی است. اما در مجموع د و ساختگاه ، مدل سازی عددی در مقایسه با مدل سازی تحلیلی، تخمین بهتری از حجم دوغاب تزریق یافته نشان می دهد. ذکر این نکته نیز لازم است که با توجه به تمامی مدل سازی ها، محاسبات بر اساس اطلاعات سد سیمره، خطای نسبی کمتری نسبت به سد آغ چای نشان می دهد. با توجه به زمان بر بودن مدل سازی عددی و سهل الوصول نبودن محاسبات به علت تعدد مقاطع تزریقی و محدودیت امکانات محاسباتی در حین اجرای عملیات، به کارگیری مدل های تحلیلی با توجه به سادگی محاسبات، کاربردی تر می نماید.

انجام مطالعات ژئومکانیکی به عنوان پی و اساس انجام تحلیل های دقیق تر بعدی شناخته می شود. در پروژه های با حساسیت بالا که نیاز به سیستم نگهدارنده دقیق با حداقل خطا ضروری است، چنین مطالعاتی جزو ضروریات اجتناب ناپذیر تلقی می گردد. سد آزاد از نوع خاکی با رویه سنگریزه ای در 75 کیلومتر غرب شهرستان سنندج واقع شده است. این سد دارای تونل آب بری به طول بیش از 1700 متر و قطر داخلی 7.6 متر می باشد که عمل آب رسانی به نیروگاه را انجام می دهد. به همین منظور در راستای دستیابی به تحلیلی دقیق از وضعیت پایداری این تونل ابتدا باتوجه به جنس سنگ ها، مسیر تونل به چهار زون ماسه سنگ شیل دار، شیست کلسیتی، فیلیت ماسه دار و فیلیت آهکی تقسیم بندی شده است در ادامه به کمک طبقه بندی های تجربی rmr,gsi,q و rmi اقدام به بررسی شرایط مهندسی توده سنگ شده است، بر اساس این طبقه بندی ها سنگ ها در رده متوسط تا خوب قرار گرفته اند. در ادامه خروجی های لازم جهت تحلیل عددی از نرم افزار rock lab و اطلاعات آزمایشگاهی استخراج شده است و در نرم افزار های flac 3d و phase 2d وارد گردیده است. در انتها بر اساس نتایج تحلیل های صورت گرفته، با روش های تجربی و عددی سیستم نگهدارنده برای زون فیلیتی به صورت بولت های 4 متری با فاصله 1 متر و شاتکریت 150 میلی متری پیشنهاد می گردد و اما برای زون ماسه سنگی سیستم نگهدارنده به صورت بولت های 3 متری با فاصله 1.5 متر و شاتکریت 75 میلی متر پیشنهاد می گردد. در پایان مدل سازی و بعد از نصب شاتکریت حداکثر جابجایی در کف مدل رخ داده است که نشانگر مناسب بودن سیستم نگهدارنده در دیواره و سقف بوده است، همچنین به کمک نرم افزار flac 3d سیکل های حفاری برای زون ماسه ای 3 متر و برای زون فیلیتی 2 متر پیشنهاد می گردد. برای بررسی احتمال تشکیل گوه های ناپایدار نیز نرم افزار unwedge انتخاب شده است که پس از انجام محاسبات و در نظر گرفتن نتایج حاصل از تحلیل نرم افزار، بزرگ ترین و خطرناکترین گوه های تشکیل شده در راستاهای 29 و 206 شناسایی و مناسب ترین سیستم نگهدارنده را که بیشترین پایداری و کمترین هزینه را معرفی کند معرفی شده است. کلید واژه: ژئومکانیکی، طبقه بندی تجربی، flac 3d، phase 2d