تعیین مدول تغییر شکل پذیری با استفاده از مطالعات زمین شناسی

تعیین مدول تغییر شکل پذیری مصالح با آزمایش های برجا و آزمایشگاهی امکان پذیر است. مشکلات مربوط به تهیه نمونه به خصوص در مصالح درشت دانه کاربرد آزمایش های آزمایشگاهی در تعیین ویژگی های مهندسی مصالح را محدود نموده است. بررسی های زمین شناسی مهندسی ضمن کمک به انتخاب آزمایش برجای مناسب باعث مدیریت هزینه و افزایش اعتبار نتایج آزمایش ها می گردد. به منظور افزایش بر جای مناسب باعث مدیریت هزینه و افزایش اعتبار نتایج آزمایش ها می گردد.در ادامه مقاله به مبحث تعیین مدول تغییر شکل پذیری با استفاده از مطالعات زمین شناسی میپردازیم. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس , مطالعات ژئوتکنيک ، آزمایشات درون چاهی با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

تعیین مدول تغییر شکل پذیری با استفاده از مطالعات زمین شناسی مهندسی و آزمایش های برجا و خاک درشت دانه

به منظور افزایش ارتفاع سد تنظیمی گتوند نیاز به تعیین مدول تغییر شکل پذیری خاک زیر پی سد می باشد. بدین منظور روشی چند مرحله ای پیشنهاد و انجام شد . در مرحله اول با تلفیق مطالعات زمین شناسی محدوده مورد مطالعه و اطلاعات بدست آمده از حفر چند گمانه اکتشافی از روی تاج سد مشخصات زمین شناسی مهندسی لایه های زیر سطحی زیر پی سد تعیین شد.

خاک درشت دانه و مصالح زیر سطحی شن همراه با مقادیری ماسه، سیلت و رس است. در این مرحله برای تعیین مدول تغییر شکل پذیری آزمایش پرسیومتری، دانهول و کراس هول در داخل گمانه ها انجام شد به دلیل بافت درشت دانه ناهمگنی و ریزشی بودن مصالح نتایج مناسبی از آزمایش پرسیومتری به دست نیامده است.

بررسی های میدانی در مصالح حاشیه رودخانه

در مرحله دوم با بررسی های میدانی در مصالح حاشیه رودخانه تلاش شد لایه های نظیر قرار گرفته در زیر سد در ساحل رودخانه شناسایی و آزمایش بارگزاری صفحه با صفحه ی دایره ای به قطر 60 سانتی متر انجام و مدول تغییر شکل پذیری مصالح در کرنش های بالا تعیین شد.

با توجه به بافت درشت دانه مصالح به منظور در نظر گرفتن اثر ابعاد صفحه بارگزاری و اندازه خاک درشت دانه در مرحله سوم آزمایش بارگزاری صفحه با صفحه دایره ای به قطر 120 سانتیمتر انجام و مشخص گردید که با تغییر قطر صفحه بارگذاری از 60 به 120 سانتیمتر میانگیر مدول اندازه گیری شده از 2868 به 1075 کیلوگرم بر سانتی متر مربع کاهش می یابد.

تعیین مدول تغییر شکل پذیری با استفاده از مطالعات زمین شناسی مهندسی و آزمایش های برجا

ارزیابی زمین شناسی مهندسی اهمیت داده های زمین شناسی را برای مهندس ژئوتکنیک یا طراح نشان میدهد. بررسی های زمین شناسی مهندسی می تواند قسمتی مهم در ارزیابی مناسب و کافی زمین برای اهداف مهندسی و برنامه ریزی باشد. این امر با روش ها و متدهای بررسی سطحی و زیر سطحی انجام می شود.

وی معتقد است انتخاب روش مناسب از نقطه نظر قابلیت ها و ویژگی های هر روش متناسب با هداف مورد نظر از فعالیت هایی مرتبط با زمین شناسی مهندسی است.

ترکیب اطلاعات زمین شناسی

با ترکیب اطلاعات زمین شناسی و داده های آزمایش های برجا امکان ارائه ارزیابی سریع و دقیقی از خصوصیات ژئوتکنیکی آبرفت ها فراهم می گردد . براین اساس آن ها طبقه بندی جدیدی برای آبرفت های گستره تهران ارائه دادند که براساس آن می تواند با توجه با اطلاعات زمین شناسی برخی ویژگی های مهندسی آبرفت ها را تخمین زده است.

با بررسی طبقه بندی های زمین شناسی آبرفت های تهران تعدادی آزمایش برجا به طبقه بندی های زمین شناسی ارائه کرد

ویژگی طبقه بندی جدید تخمین سریع پارامتر های ژئوتکنیکی آبرفت های گسترده تهران براساس شکل دانه ها اندازه خاک درشت دانه ماتریکس بین دانه ها سن رسوبات و تراز قرار گیری آن ها است. در سال 2009 پژوهشگران خصوصیات ژئوتکنیکی و زمین شناسی زیر سطحی خاک های شهر بوردییوکس در فرانسه را به صورت مدل های سه بعدی کاربردی در برنامه ریزی های شهری توسعه دادند.

محققان دیگری دلیل تنوع خصوصیات ژئوتکنیکی رس های بندر بوسان را محیط رسوبی و تغییرات سطح آب عنوان کرد برخی محققین از ترکیب اطلاعات ژئومورفولوژی ، زمین شناسی،زمین شناسی مهندسی و ژئوتکنیک و تولید نقشه هایی با مقاصد کاربری مختلف برای برنامه ریزی های شهری استفاده کردند.

برداشت های زمین شناسی

با برداشت های زمین شناسی و مطالعات میدانی و مقایسه آن ها با نتایج آزمایش های بارگذاری صفحه ای و برش مستقیم برجا آبرفت های درشت دانه شمال تهران را به چند زیرگروه تقسیم کرده و برای هرکدام با توجه به ویژگی های زمین شناسی پارامترهای ژئوتکنیکی برای شهر اصفهان بر مبنای برداشت های زمین شناسی و آزمایش های برجا و آزمایشگاهی معرفی کردند. در این طبقه بندی امکان تخمین ویژگی های ژئوتکنیکی بخشی از رسوبات گسترده شهر اصفهان براساس برداشت های زمین شناسی وجود دارد.

تاثیر مستقیم نتایج بررسی های زمین شناسی

فوکز به تاثیر مستقیم نتایج بررسی های زمین شناسی مهندسی در کاهش هزینه های پروژه ها اعتقاد دارد. ترزاقی معتقد است هرچند بیشتر شاخه های زمین شناسی به علوم مهندسی ارتباط ندارند ولی برخی حقایق کلیدی در ارتباط بین زمین شناسی و پروژه های عمرانی وجود دارد.

اهمیت تاثیرگذاری دانش زمین شناسی

اهمیت تاثیرگذاری دانش زمین شناسی مهندسی در پروژه های عمرانی زمانی روشن تر می شود که به دلیل شرایط انجام پروژه امکان اندازه گیری مستقیم پارامترهای مهندسی در محل ساختگاه وجود نداشته باشد در این صورت نقش زمین شناسی مهندسی در ایجاد شباهت ها و تفاوت های لازم بین ساختارهای موجود در محل و ساختارهای مشابه به منظور ایجاد انطباق لازم حائز اهمیت می شوند.

در این مقاله با آزمایش دانهول و مطالع موردی یک پروژه به اهمیت نقش زمین شناسی مهندسی جهت ایجاد انطباق های لازم و برنامه ریزی آزمایش های برجا جهت تعیین مدول تغییر شکل پذیری آبرفت درشت دانه پرداخته شده است.

مواد و روش ها :

این مقاله محصول یک کار تجربی و به صورت مطالعه موردی است ساختگاه مورد مطالعه ساختگاه سد تنظیمی گتوند است از نظر جغرافیایی سد تنظیمی گتوند در استان خوزستان شهرستان شوشتر در محدوده جغرافیایی طول های شرقی 48 درجه و 50 درجه و 30 ثانیه تا 48 درجه و 56 دقیقه و عرض های شمالی 32 درجه و 16 دقیقه تا 32 درجه و 17 دقیقه و 30 ثانیه قرار گرفته است.

ساخت سد

ساخت سد در سال های 1353 تا 1355 انجام شده و هدف از احداث آن تنظیم و انحراف آب رودخانه کارون برای استفاده پایین دست بوده است. برای افزایش قابلیت های سد و احداث نیروگاه بررسی امکان افزایش قابلیت های سد و احداث نیروگاه، بررسی امکان افزایش ارتفاع سد هدف گذاری شده است.

پارامتر های تعیین کننده

یکی از پارامتر های تعیین کننده برای رسیدن به این هدف مدول تغییر شکل پذیری مصالح زیرسطحی است بر این اساس یک روش چند مرحله ای با تکیه بر دانش زمین شناسی مهندسی و انجام آزمایش های برجا برای تعیین مدول تغییر شکل پذیری پیشنهاد و نتایج آن ارائه شده است.

روش های استفاده شده شامل برداشت های زمین شناسی و بررسی های میدانی ، آزمایش های برجا شامل آزمایش پرسیومتری، آزمایش دانهول،کراس هول و آزمایش بارگذاری صفحه است.

مطالعه در سه مرحله به شرح زیر طرح ریزی و انجام گردید:

مرحله اول

در این مرحله بررسی های زمین شناسی با هدف شناسایی لایه های زیرسطحی در منطقه انجام شد. برای دستیابی به این هدف دو گمانه اکتشافی با نمونه گیری ممتد از روی تاج سد ، حفر و آزمایش پرسیومتری، دانهول و کراس هول در داخل گمانه ها انجام شد به ذلیل عدم اخذ نتایج مناسب از آزمایش پرسیومتری که ناشی از ریزش های ممتد جداره گمانه بود امکان تعیین مستقیم مدول تغییر شکل پذیری فراهم نگردید براین اساس مرحله دوم شناسایی های ژئوتکنیکی انجام گردید

مرحله دوم مطالعات الکترومغناطیس

این مرحله با هدف مشابه سازی شرایط زیر سطحی موجود در زیر سازه سد با شرایط زیرسطحی سواحل سد و انجام آزمایش بارگذاری صفحه در سواحل سد طرح ریزی و انجام شد. در این راستا با توجه به نمونه های شناسایی شده از داخل گمانه های حفر شده مرحله اول،جنس خاک زیرپی تعیین و سپس در نقاط مختلفی در سواحل محدوده ساختگاه سد 9 چاه دستی به منظور رسیدن به لایه ای مشابه لایه خاک زیر بستر حفر گردید.

مشخص شدن چندلایه

پس از مشخص شدن چندلایه که جنس مصالح مشابهی با مصالح زیر سد داشتند، درون چاهک ها 4 آزمایش بارگذاری صفحه با صفحه به قطر 60 سانتیمتر انجام شد علاوه بر این در اطراف چاهک ها 7 گمانه اکتشافی حفر و درون گمانه ها آزمایش دانهول و کراس هول انجام شد.

آزمایش بارگذاری صفحه در مطالعات ژئوفیزیک

آزمایش بارگذاری صفحه در این مرحله با هدف تعیین مدول تغییرشکل پذیری مصالح و آزمایش دانهول با هدف تعیین سرعت موج برشی جهت اندازه گیری مدول تغییرشکل پذیری در کرنش های پایین و بررسی تغییرات احتمالی جزئی بین ویژگی های مصالح زیر بستر سد و مصالح شناسایی شده در سواحل سد انجام گرفت.

مرحله سوم

در این مرحله به منظور بررسی تاثیر ابعاد صفحه بارگذاری بر نتایج به دست آمده از آزمایش بارگذاری صفحه این آزمایش با صفحه بزرگ به قطر 120 سانتیمتر داخل ترانشه های ایجاد شده و در عمق 1/5 متر انجام گردید.

بنابراین مراحل طراحی شده در انجام این مطالعات مبتنی بر برداشت های مداوم و پیوسته زمین شناسی و طراحی آزمایشهای برجا متناسب با شرایط زمین شناسی و نتایج به دست آمده از هر مرحله است.

با توجه به عدم امکان انجام آزمایش مستقیم برای تعیین مدول تغییر شکل پذیری مصالح زیرسد این برنامه سه مرحله امکان شبیه سازی مصالح را با مصالح موجود در حاشیه رودخانه فراهم کرده ، ضمن اینکه تا حد زیادی اثر عوامل تاثیر گذار بر نتایج را کاهش داده است.

خدمات شرکت ژئوفیزیک مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس ، مطالعات ژئوتکنيک ، آزمایشات درون چاهی، مطالعات الکترومغناطیس

جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع خدمات مانند: مطالعات ژئوفیزیک ، اکتشاف آب ، مطالعات GPR ، مطالعات لرزه نگاری ، آزمایش دانهول ،مطالعات ژئوالکتریک ، سونداژ ، مطالعات الکترومغناطیس با شرکت آسیا ژئوفیزیک و ژئوتکنیکی تماس بگیرید.

اینستاگرام آسیا ژئوفیزیک

مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات لرزه نگاری – مطالعات GPR ، سونداژ – مطالعات ژئوتکنيک – آزمایشات درون چاهی – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – اکتشاف آب – مطالعات ژئوتکنيک – مطالعات ژئوالکتریک – مطالعات GPR – مطالعات الکترومغناطیس – مطالعات ژئوفیزیک – مطالعات GPR – مطالعات ژئوالکتریک