ارزیابی اثر زون‌های گسلی بر عملکرد ماشین حفاری تونل (TBM)

کد مقاله : 1054-NIEGC2025

نویسندگان

فاطمه شایان *1، علی ارومیه‌ای1، جعفر حسن‌پور2 1دانشگاه تربیت مدرس 2دانشگاه تهران

چکیده مقاله

افزایش تقاضا برای احداث تونل‌های بلند و عمیق در ایران به‌منظور انتقال آب و حمل‌ونقل، احتمال برخورد با زون‌های گسلی را در فرآیند حفاری برجسته کرده است. این شرایط معمولاً با مشکلات ژئوتکنیکی نظیرهجوم آب، لهیدگی، ریزش و ناپایداری سینه‌کار همراه بوده و پیش‌بینی دقیق رفتار سنگ در این زون‌ها در پروژه‌های مکانیزه نقش مهمی در کاهش مخاطرات، کنترل هزینه‌ها و جلوگیری از تأخیر دارد. در این پژوهش، بررسی عملکرد ماشین حفار تونل (TBM) در زون‌های گسلی با استفاده از شاخص نفوذ صحرایی (FPI) و توصیف حفرپذیری انجام گردید. داده‌های عملیاتی چند پروژه تونل‌سازی مکانیزه در ایران گردآوری و تغییرات FPI نسبت به پارامترهای زمین‌شناسی و ژئومکانیکی بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد که مقادیر FPI در زون‌های گسلی تفاوت معناداری با سایر بخش‌های مسیر تونل دارند و شرایط خردشدگی شدید، تراکم بالای شکستگی‌ها و کاهش مقاومت سنگ را به‌طور مؤثر منعکس می‌کنند. اگرچه زون‌ها‌ی گسلی حفرپذیری مطلوبی دارند، شدت چالش‌ها و مشکلات در زون‌های گسلی بسته به ویژگی‌های زمین‌شناسی و ژئومکانیکی هر زون متفاوت است. در برخی تونل‌ها ناپایداری توده‌سنگ و سایر شرایط زمین‌شناسی منجر به بروز مخاطرات شده و عملکرد ماشین حفار را محدود کرده است، در حالی که در برخی زون‌ها نرخ پیشروی افزایش یافته است. بنابراین، تحلیل هم‌زمان حفرپذیری و پایداری توده‌سنگ با استفاده از شاخص FPI می‌تواند ابزار مؤثری برای شناسایی زون‌های مخاطره‌آمیز، بهینه‌سازی حفاری در پروژه‌های تونل‌سازی مکانیزه باشد.

کلیدواژه ها

عملکرد TBM، زون‌ گسلی، حفرپذیری، شاخص نفوذ صحرایی (FPI)

وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی