نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه امام خمینی قزوین

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

3 شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران

چکیده

مقاله حاضر پیرامـون تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تونل‌های انتقال آب و مخزن ضربه‌گیر سد گتوند علیا است. تحلیل پایداری فضاهای زیرزمینی یکی از مهمترین موضوعات در علم مکانیک سنگ می‌باشد. چهار روش مختلف برای تحلیل پایداری فضاهای زیرزمینی وجود دارد که عبارتند از: روش فرم بسته، روش عددی، روش تجربی و مدل‌های فیزیکی. امروزه روش‌های عددی و تجربی به طور گسترده‌ای در جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله تحلیل پایداری با روش تفاضل محدود و طبقه‌بندی Q و RMR که به ترتیب جزو روش‌های عددی و تجربی می‌باشند، انجام شده است. برای تحلیل عددی پایداری فضای زیرزمینی نرم‌افزار FLAC3D مورد استفاده قرار گرفته است. این نرم‌افزار توانایی تعیین تنش‌ها و جابجایی‌ها را در اطراف فضای زیرزمینی دارد. نتایج به دست آمده از تحلیل‌ها نشان می‌دهد که فضای زیرزمینی ناپایدار است. لذا به منظور پایدارسازی، نصب سیستم نگهداری ضروری است. بعد از نصب سیستم نگهداری میزان ماکزیمم جابجایی کمتر از مقدار جابجایی بحرانی ساکورایی می‌شود، بنابراین فضای زیرزمینی پایدار خواهد شد. سیستم نگهداری پیشنهادی شامل 1) نصب پیچ‌سنگ تزریقی به طور سیستماتیک به طول 7 متر و فاصله‌داری 5/1×5/1 متر به همراه شاتکریت به ضخامت 150 میلی‌متر در مخزن ضربه‌گیر و نصب پیچ‌سنگ تزریقی به طور سیستماتیک به طول 5 متر و فاصله‌داری 2×2 متر به همراه شاتکریت به ضخامت 70 میلی‌متر در تونل انتقال آب و باکس می باشد.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Stability Analysis and Support System Design of Intersection of Water Conveyance Tunnel and Surge Tank of Olia Gotvand Dam

نویسندگان [English]

  • A Moini 1
  • M Hoseini 1
  • M Sharifi Brojerdi 2
  • E Ebtekar 3

1 Imam Khomeini International University

2 Amirkabir University of Technology

3 Iran Water and Power Resources Development Co

چکیده [English]

This study has been carried out on the stability analysis and the support systems design of the water conveyance tunnel and surge tank of Gotvand dam. The stability analysis of underground openings is one of the most important subjects in rock mechanics principles. There are four different methods for the analysis of underground openings. These are: closed form solutions, numerical methods, empirical methods and physical modelling. Nowadays the numerical and empirical methods are more widely used all over the world. In This research, analyses have been carried out by finite difference method (component of numerical methods) and Q and RMR (component of empirical methods) rock mass classifications. The numerical software used for analyzing the tunnel stability was Flac3D. This software is capable of determining the values of induced stresses and displacements around the underground openings. The results obtained from stability analyses show that the underground excavation is unstable; therefore, installation of a support system is necessary. After installation of support systems, the value of maximum displacement is less than Sakurai’s critical displacement, therefore, the underground excavation will be stable. The recommended support systems are:
1) Installation of systematic grouted bolt by 7m long and spacing 1.5×1.5m with shotcrete by 150mm thick in surge tank
2) ) Installation of systematic grouted bolt by 5m long and spacing 2×2 m and with shotcrete by 70mm in conveyance tunnel and box.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stability analysis
  • conveyance tunnel
  • surge tank
  • FLAC3D
  • support system
  • Olia Gotvand dam
  • Sakurai’s method