توسعه شاخص جديد ناپايداري تونل (TII) با استفاده از رويكرد سيستمي

Development of a new tunnel instability index (TII) using a systems approach

تحليل پايداري سازه هاي زيرزميني به علت تنوع در نوع سنگ و خاك، ساختار زمين شناسي و شرايط تنش هاي منطقه امري پيچيده و مشكل است. لذا دستيابي به يك طراحي بهينه در اين زمينه، مستلزم شناسايي پارامترهاي موثر، روابط بين آنها و چگونگي تاثير گذاري همزمان آنها بر يكديگر است. سيست هاي مهندسي سنگ (RES)، مي تواند روشي مناسب براي تحليل اندر كنش پارامترهاي مختلف اين فرآيند باشد.هدف از اين تحقيق استفاده از رويكرد RES در رده بندي زون هاي مختلف در تونل انتقال آب قمرود با در نظر گرفتن پارامترهاي موثر ليتولوژي، مقاومت سنگ بكر، مقاومت برشي ناپيوستگي ها، تعداد دسته در زه ها، فاصله داري، بازشدگي و پرشدگي، تداوم، هوازدگي، شرايط هيدروليكي، تخلخل و عمق روباره مي باشد. بدين منظور، ماتريس اندركش با پارامترهاي مذكور روي قطر اصلي و اندركنش بين اين پارامترها با مقداردهي كمي در عناصر غير قطري تعيين گرديده و به كمك آن ميزان اثر دهي و اثر پذيري هر پارامتر در سيستم ارزيابي شده است. طبق نتايج بدست آمده، ناپايداري بالقوه كاملا تحت اثر سيستم بوده و در مقابل، پارامترهاي ليتولوژي، تعداد دسته در زه ها و بازشدگي در زه ها بيشترين تسلط را بر سيستم دارند. در ادامه، با محاسبه شاخص ناپايداري براي هشت زون مورد مطالعه در تونل قمرود و مقايسه آن با روش تجربي RES، همبستگي بالاي 0/91 بدست آمد.

Stability analysis of underground structures due to variation in soil and rock types, geological structures and tensions of the region is complex and difficult task. Therefore, the identification of effective parameters, relationships between them and their simultaneous influence mode each other is necessary to achieve an optimum design in this field. Rock Engineering Systems (RES), can be an appropriate method for analyzing the interaction of different parameters of the process. The purpose of this approach is the use of RES in the classification of different zones in the water transporting tunnel of Gomrood considering parameters of lithology, strength of intact rock, shear strength of discontinuities, number of joint sets, spacing, aperture and filling, persistence, weathering, hydraulic conditions, porosity and depth of overburden. For this purpose, the interaction matrix with the parameters along the leading diameter and the interactions between these parameters with the numerical ratings at the corresponding off-diagonal situations are determined. The off-diagonal terms are the assigned values which describe the degree of the influence of one factor on the other factor. According to the results, the potential instability is completely under the influence of the system, versus the parameters of lithology, number of joint sets and aperture of joints are the most dominate the system. Furthermore, the high correlation of 0.91obtained by calculating the instability index for the eight zones in the Gomrood tunnel and comparison with experimental RMR method.