بررسی اثر آب بر پایداری فضای زیرزمینی و عملکرد سیستم نگهداری با نگرشی ویژه به مغار طرح تلمبه ذخیرهای رودبار لرستان

جریان سیال و هدایت هیدرولیکی در تودهسنگهای ناپیوسته، موضوع گسترده در علم مکانیک سنگ بوده و نقش مهمی در بسیاری از زمینههای مهندسی مانند هیدرولوژی، ژیوتکنیک، نفت و غیره دارد. در سازههای عمرانی، هدایت هیدرولیکی در اثر اغتشاش تنش و جابجایی قایم و برشی درزهها، تغییر میکند. وقتی یک فضای زیرزمینی حفر میشود، چندین فرآیند توامان درون سیستم رخ می دهد. در ابتدا تنشها در اطراف فضا به طور مجدد توزیع می شود و متناسب ب ا تنش های جدید بازشدگی درزه ها فشار آب حفره ای و نفوذپذیری تودهسنگ تغییر میکند. درزهها مسیرهای اصلی جریان آب به داخل فضای زیرزمینی میباشند. تونلها و مغارهایی که در زیر سطح آبهای زیرزمینی حفاری میشوند، به دو صورت حفاری میشوند: یا به صورت زهکشی شده ب ا نصب پرده آب بند، در این صورت آب اطراف مغار به سمت تونل یا مغار بر قرار خواهد شده و یا به صورت زهکشی نشده که در این حالت تونل یا مغار تحت فشارهای هیدروستاتیک قرار خواهد گرفت. درنظر گرفتن این حقیقت که تونلهای عمیق اغلب در زیر سطح آب زیرزمینی حفر میگردند، بر پیچیدگی موضوع میافزاید، زیرا در این صورت محیط اطراف تونل به طور کاملا اشباع خواهد بود. در این تحقیق با استفاده از روش عددی اجزا مجزا به بررسی تاثیر پارامترهای مقاومتی بر روی پایداری ضاهای زیرزمینی و همچنین به بررسی تاثیر ورود آب به محیط بر چهار پارامتر مورد بررسی قرار گرفته است که عبارتند از: تغییر در میزان جابجابی ها در اطراف فضا در حضور آب زمان نصب سیستم نگهداری، بررسی عملکرد المان شاتکریت و بولتها در حضور آب. برای این امر از دادههای مربوطه به مغار طرح تلمبه ذخیرهای رودبار لرستان استفاده شده است. مدلها توسط نرمافزار UDEC ساخته و اجرا گردید و مدل های مورد نظر در دو حالت خشک و اشباع مورد بررسی قرار گرفتند. در ابتدا بدون نصب سیستم نگهداری تحلیل پایداری انجام شد و در ادامه با نصب سیستم نگهداری وضعیت پایداری مغار و عملکرد سیستم نگهداری در محیط خشک و آبدار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که کاهش پارامترهای مقاومتی درزهها تا یک مقدار خاص میتواند بر روی پایداری فضای زیرزمینی در اثر ورود آب تاثیر گذار باشد. در حالتی حضور آب میزان آزادسازی تنش کاهش یافته و نیاز به نصب سریعتر نگهداریها میباشد. همچنین با توجه به بررسی تاثیر آب بر روی عملکرد سیستم نگهداری مشخص شد که در اثر زهکشی محیط اطراف فضاهای زیرزمینی تاثیر آب بر ر وی سیستم کابل و راک بولتها بیشتر از شاتکریت میباشد.

کلیدواژه ها:

پایداری مغار ، نرمافزار UDEC ، تلمبه ذخیرهای رودبار لرستان ، روش اجزاء مجزا ، آب زیرزمینی ، سیستم نگهداری