نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه امام خمینی قزوین

چکیده

برای طراحی و احداث حفریات زیرزمینی، تعیین تنش‌های برجا و خصوصیات مکانیکی توده‌سنگ احاطه‌کننده فضای زیرزمینی ضروری است. بعضی از آزمایش‌ها برای تعیین این پارامترها انجام می‌شود. برای مثال می‌توان به آزمایش دیلاتومتری و آزمایش شکست هیدرولیکی اشاره کرد. این آزمایش‌ها معمولاً زمان‌بر و پرهزینه می باشند. همچنین در نتایج آزمون‌های برجا و آزمایشگاهی پراکندگی محسوسی وجود دارد. این پراکندگی به علت ناهمگنی سنگ‌ها است. برای غلبه بر این مشکلات می‌توان از روش تحلیل برگشتی برای تعیین خصوصیات مکانیکی توده سنگ با استفاده از داده‌های رفتارسنجی استفاده کرد. تحلیل برگشتی به‌عنوان روشی که قابلیت کنترل پارامترهای سیستم را با تحلیل رفتار خروجی آن داشته باشد، بیان می‌شود. این روش به‌طور پیوسته‌ در دهه اخیر استفاده شده است. در تحلیل برگشتی مسائل مکانیک سنگی، هدف اصلی تعیین تنش‌های اولیه، ثابت‌های مواد با استفاده از داده‌های حاصل از اندازه‌گیری میدانی است. تحلیل برگشتی ممکن است به دو صورت مستقیم و معکوس انجام گیرد.  در این مقاله،  روش مستقیم تحلیل برگشتی بر اساس  الگوریتم جستجوی تک متغیره برای تعیین مدول الاستیسیته (E) و نسبت تنش افقی به قائم (K) در مغار نیروگاه سد سیاه بیشه استفاده شده است. تحلیل‌های عددی با استفاده از نرم‌افزار FLAC3D  انجام شده است. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که مقدار متوسط مدول الاستیسیته در قسمت لایه‌بندی و ملافیری به ترتیب 16/7 و 15 گیگا پاسکال و میانگین نسبت تنش افقی به قائم 325/1 است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Back Analysis of Siah Bisheh Dam Powerhouse Cavern Using Instrumentation’s Results

نویسندگان [English]

  • M Hoseini
  • A.R Afzalaghaei

Imam Khomeini International University, Qazvin

چکیده [English]

The estimation of in situ stresses and geomechanical properties of excavation surrounding rock masses is necessary for design purposes. Some of the field tests such as dilatometer and hydro-fracturing tests are usually conducted for such purposes. These tests are often costly and time consuming. Moreover,] because of heterogeneity, there is a wide dispersion of the results too. In order to solve these problems, back analysis is used to determine the in situ stresses and mechanical properties of rock masses by monitoring the data. Back analysis is generally defined as a technique that can provide the controlling system parameters by analyzing its output behavior. This technique has been constantly studied in rock engineering during the last decade. In back analysis problems, the main objective is to determine the initial stresses and material constants from the field measurement data. Back analysis problems may be solved in two different ways: inverse and direct. In this paper, a direct approach to back analysis was used based on univariate search technique for determining the rock mass modulus of elasticity (E) and the ratio of horizontal to vertical stress (K) of Siah Bisheh Dam Powerhouse Cavern. The numerical analyses were done by FLAC3D software. The results showed that the average values of the modulus of elasticity are 7.15 GPa in the bedding part (containing of quartzite sandstone and red shale), 15 GPa in the melaphyre part. Also the average value of horizontal to vertical stress is 1.325

کلیدواژه‌ها [English]

  • Back analysis
  • Univariate Search Technique
  • FLAC3D

[1] Sakurai, s., Takeuchi, K.; 1983; “Back analysis of measured displacements of tunnels”; International Journal of Rock Mechanics and Mining Engineering; pp. 173-180.

[2] Jeon, Y.S., Yang, H.S.; 2004; “Development of a back analysis algorithm using Flac”; International Journal of Rock Mechanics and Mining Science; Vol 41, No. 3.

]3[ طاهری، سعید؛ فاروق حسینی، محمد؛ (1382)؛ “تحلیل برگشتی در سازه­های زیرزمینی (مطالعه موردی لوارک)”، ششمین کنفرانس تونل، دانشکده عمران دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.

[4]  Lahmeyer international and Moshanir                   

 

Co.; 1986; Reoprt of engineering geology and geotechnical investigation; Phase II, Program No. 3, volume I.

]5[ گروه ژئوتکنیک شرکت مشانیر، (1387)؛ گزارشات روزانه رفتارسنجی مغار نیروگاه سیاه بیشه.

[6] Hoek, E., Brown E.T.; 1982; Underground Excavation in Rock, Published for Mining and metallurgy by E & FN Spon, an imprint of Champman & Hall.

[7] Lahmeyer International Co.; 2005; Basic design criteria report of Siah Bisheh pumped storage.

[8] Zhang, L.Q., Yue Z.Q., Yang, Z.F., Qi, J.X., Liu, F.c.; 2005; “A displacement-based back-analysis method for rock mass modulus and horizontal in situ stress in tunneling- illustrated with a case study”, Tunneling and Underground Space Technology,         pp. 636-649.

]9[ گروه ژئوتکنیک شرکت مشانیر؛ (1385)؛ گزارشات نگهداری و نقشه های نهایی اجرایی طرح سیاه بیشه.