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 توده سنگهای ناپیوسته، موضوع گسترده در علم مکانیک سنگ بوده و نقش مهمی در بسیاری از زمینه های مهندسی مانند هیدرولوژی، ژئوتکنیک، نفت و غیره دارد. در سازه های عمرانی، هدایت هیدرولیکی در اثر اغتشاش تنش و جابجایی قائم و برشی درزه ها، تغییر میکند. وقتی یک فضای زیرزمینی حفر میشود، چندین فرآیند توامان درون سیستم رخ میدهد. در ابتدا تنشها در اطراف فضا به طور مجدد توزیع میشود و متناسب با تنشهای جدید بازشدگی درزه ها فشار آب حفره ای و نفوذپذیری توده سنگ تغییر میکند. درزه ها 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 با نصب پرده آببند، 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 می گردند، 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 فضاهای 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 داده های مربوطه به مغار طرح تلمبه ذخیره ای رودبار لرستان استفاده شده است. مدلها توسط نرمافزار UDEC ساخته و اجرا گردید و مدلهای 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 میدهد که کاهش پارامترهای مقاومتی درزه ها 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 نگهداری ها 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 روی سیستم کابل و راک بولتها بیشتر از شاتکریت میباشد.

کلیدواژه ها:

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