گزارش خرابی لینک
لینک خراب شده را به ما اطلاع دهید تا اصلاح کنیم .
اطلاعات را وارد کنید .
گزارش انتشار نسخه جدید
اگر نسخه ی جدید منتشر شده به ما اطلاع دهید .
اطلاعات را وارد کنید .
no-img
آخرین آموزش های اندرویدی :
ads ads
اطلاعیه های سایت

مقاله حفاري
۳۰ / تیر / ۱۳۹۶
بازدید : 12
نظرات : 0 دیدگاه
نویسنده : admin
موضوعات : نرم افزار

فرمت : WORD                                                                                  تعداد صفحه :۱۳۰

 

مقدمه

در جمع‌اوري و تهيه اطلاعات موردنياز براي طراحي هر نوع حفاري زيرزميني پس از انجام مطالعات اقتصادي و فني (امكان‌پذيري مقدماتي طرح) پي‌جوئيهاي لازم و مقايسه‌گرينه‌هاي مختلف و انتخاب راه‌حل مطلوب مقدماتي كه براي دسترسي به هدف موردنظر ممكن مي‌باشد، مطالعات مقدماتي و تفصيلي زمين‌شناسي و اقليم‌شناسي منطقه اجراي طرح بايستي توسط مهندسين مشاور ذيصلاح پذيرد.

اقدام به جمع‌آوري اين اطلاعات و انجام مطالعات، اولين اقدام لازم در طراحي هرگونه فضاي زيرزميني بهر نوع و بهر شكل و براي هر هدفي كه باشد خواهد بود شناخت زمين‌شناسي محل احداث سازه، زيرزميني از ديدگاه تنش‌هاي موجود و بارهاي وارده بر وسائل نگهداري و انتخاب روش‌هاي كاربردي مطلوب حائز كمال اهميت است.

اطلاعاتي كه از نقشه‌هاي زمين‌شناسي بزرگ مقياس حاصل مي‌شود عمومي و كلي بوده و تمامي نيازهاي طراحان سازه‌هاي زيرزميني را در بر نمي‌گيرد. لذا براي تعيين دقيق مشخصات زمين‌شناسي، مطالعات كلي و دقيقتر خاك و سنگ از ضروريات اوليه طراحي است.

 

هدفهاي اصلي اكتشافات زمين‌شناسي

۱ـ تعيين شرايط اوليه تشكيل و وضعيت واقعي سنگها، شرايط فيزيكومكانيكي آنها در محدوده حفريات و فاصله بين حفريات تا سطح زمين

۲ـ تعيين شرايط سطحي زمين از نقطه‌نظر آبهاي سطحي، زهكشي‌هاي طبيعي، قناتها، چشمه و رودخانه‌ها

۳ـ جمع‌آوري اطلاعات مربوط به گازدهي، حرارت و آب در زيرزمين

۴ـ تعيين مشخصات زمين ساختي، تنشها و اثرات آنها روي دامنه فشارها در محدوده حفريات زيرزميني

 

مـراحـل اكتشـافي زمين‌شناسي از ديدگاه حفر و احداث حفريات زيرزميني

اقدامات اكتشافي از ديدگاه احداث حفريات زيرزميني شامل سه مرحله زير است:

الف ـ تحقيقات و اكتشافات مربوط به مشخصات عمومي طرح قبل از شروع طراحي

۱ـ الف ـ بررسي كلي منطقه از ديدگاه تاريخي و آمارهاي موجود، سنگ‌شناسي چينه‌شناسي و محيط زيست

۲ـ الف ـ بررسي عكس‌هاي هوائي، وضعيت گياهان منطقه، مشخصات بارز شيميائي سنگها و كشف شرايط اوليه تشكيل آنها (آذرين يا رسوبي)، مطالعه گسل‌ها و چين‌خوردگي‌ها

۳ـ الف ـ مطالعات آب‌شناسي، وضعيت رودخانه‌ها، سيل‌ها، تعيين PH آب، تعيين مشخصات حرارتي و شيميائي و املاح موجود در آبهاي سطحي براي تشخيص طبيعت سنگها و جنس زمين

۴ـ الف ـ مطالعات ژئوشيمي براي تعيين مشخصات شيميائي سنگها و خاكهاي سطحي

۵ـ الف ـ تعيين مشخصات ژئوفيزيكي با روشهاي مقاومت الكتريكي، لرزه‌نگاري و غيره و مقايسه آنها با نمونه‌هاي حاصل از گمانه‌هاي اكتشافي

۶ـ الف ـ مطالعات دقيق درزه‌ها، گسيختگي‌ها و تهيه نقشه‌هاي مربوطه

ب ـ تحقيقات دقيق ژئوتكنيكي (زيرزميني) بموازات طراحي و قبل از شروع عمليات احداث

۱ـ ب ـ جمع‌اوري اطلاعات مسلم از شرايط فيزيكي و شيميائي سنگهاي دربرگيرنده حفريات، هوازدگي، وزن مخصوص و مقاومت آنها

۲ـ ب ـ جمع‌اوري اطلاعات در مورد استقرار و شيب لايه‌ها، چين‌خوردگي‌ها، گسل‌ها، سطوح لايه‌بندي و درزه‌ها

۳ ـ ب ـ جمع‌اوري اطلاعات مربوط به: مقدار، كيفيت، خواص شيميائي و عمق آبهاي زيرزميني

۴ ـ ب ـ جمع‌اوري اطلاعات مربوط ب: مقدار، كيفيت و خواص شيميائي گازها و افزايش درجه حرارت زمين نسبت به عمق

ج ـ تحقيقات تكميلي در زمان عمليات احداث حفريات

تحقيقات تكميلي زير نه تنها براي كنترل اطلاعات داده شده توسط طراحان كه براي اطمينان از درستي روش اجرائي انتخاب شده و در صورت لزوم اصلاح و تغيير روشها بايستي صورت گيرد.

نمونه اين تحقيقات تكميلي در زمان احداث حفريات زيرزميني عبارتند از:

۱ـ ج ـ حفر پيش تونلها و نمونه‌گيري از سنگهاي جلوتر از سينه‌كار و مطالعه ساير شرايط زمين محل طرح

۲ ـ ج ـ تجزيه شيميائي آبها و گازها

۳ـ ج ـ اندازه‌گيري تنش‌ها و تقارب مقاطع

 

نتيجه‌گيري

احداث سازه‌هاي زيرزميني، در جهت دستيابي بهر هدف و يا در مسير حل هر مشكلي كه باشد، نسبت به احداث سازه‌اي مشابه در روي زمين بسيار پيچيده‌تر و مشكل‌تر و در نهايت بسيار گرانتر و پرهزينه‌تر خواهد بود

اجراي اينگونه طرحها، حتي با بكارگيري بهترين امكانات و توجه به كليه مقررات ايمني، نسبت به سازه‌هاي روي زمين، با خطرات جاني و مالي بيشتري روبرو مي‌باشد با توجه به اين حقايق است كه تهيه طرح توسط مهندسين مشاور، كه بر پايه مطالعات مقدماتي و تفصيلي زمين‌شناسي صورت پذيرفته باشد از الزامات و ضروريات هر پروژه زيرزميني است.

بدين ترتيب مشاور انتخابي براي طراحي سازه‌هاي زيرزميني بايد داراي توانائيهاي لازم جهت انجام دقيق اكتشافات و مطالعات موردنياز بوده و قدرت تحليل و طبقه‌بندي اطلاعات و كاربرد آنها را در طراحي صحيح پروژه داشته باشد و با كليه دستورالعمل‌هاي بين‌المللي اجرائي و روشهاي مدرن حفاري آشنا باشد.

بررسي نيروهاي وارده بر فضاهاي زيرزميني

۱ـ تنش در پوسته زمين

وضعيت تنش در پوسته زمين، براي زمان و مكان معين، نتيجه تأثير نيروهايي با خصوصيات و فشارهاي گوناگون مي‌باشد. معمولاً قبل از شروع هر كار مهندسي در ساختارهاي زميني سعي مي‌شود وضعيت تنش را بدست آورد. وضعيت تنش زمين در حالت بكر پس از انجام عمليات حفاري و ايجاد ساختار دچار دگرگوني شده است و توزيع جديدي از تنش در سنگ‌ها و محدوده آن به وجود مي‌آيد.

تنش‌هاي مؤثر بر هر نقطه از پوسته زمين را مي‌توان ناشي از فشاهاي زير دانست.

۱ـ تنش‌هاي ثقلي: اين تنش‌ها بر اثر وزن طبقات فوقاني ايجاد مي‌شود. به واسطه محصور بودن سنگ‌ها در دل زمين، تنشهاي جانبي نيز در اثر فشار ثقلي گسترش مي‌يابد. (اثر پواسون)

۲ـ تنش‌هاي تكتونيكي: اين تنش‌ها بواسطه تنش‌ها بواسطه تأثير نيروهاي تكتونيكي و زمين ساختي نظير كوهزائي و يا گسل بوجود آيد.

۳ـ تنش‌هاي محلي: اين تنش‌ها بواسطه ناهمگوني در جنس طبقات يا سنگ‌هاي همجوار بوجود مي‌آيند. نظير تمركز تنش در عدسيهاي ماسه سنگي يا اطراف كنكرسيونها.

۴ـ تنش‌هاي باقيمانده: اين تنش‌ها در حين تشكيل طبقات يا توده سنگها و در اثر فرآيندهايي نظير كريستاليزاسيون، دگرگوني، رسوبگذاري، تحكيم و بي‌آب شدن در سنگها بسته به مورد گسترش مي‌يابد. مثلاً تنش حاصل در مرز بين كريستالهاي يك سنگ كه داراي خواص فيزيكي متفاوت بوده و سرد شدن آنها متشابه يكديگر نيست از اين نوع مي‌باشند.

از بين انواع تنش‌هاي فوق تنش‌هاي ثقلي را مي‌توان از طريق محاسبه بدست آورد. ذيلاً به انواع تنش‌هاي ثقلي و نحوه برآورد آنها اشاره مي‌كنيم.

فرض كنيم كه توده سنگي در عمق H و تحت محدوديت كامل داراي رفتار الاستيك باشد. در اين صورت وضعيت تنش چنين خواهد بود.

 تنش قائم اصلي

كه در آن v وزن مخصوص سنگهاي فوقاني مي‌باشد.

 

كه در آن ضريب پواسون سنگ موردنظر مي‌باشد.

در اين حالت نسبت تنشهاي اصلي عبارتند از:

 

اگر محدوديت جانبي براي سنگ كامل نباشد مقدار H بيشتر از حد بالا خواهد بود. همينطور اگر سنگ ما كاملاً داراي رفتار پلاستيك باشد ميزان تنش هيدرواستاتيكي (M=1 و SH=Sv)

بايد توجه داشت براي سنگي با مشخصات مكانيكي معين يك عمق بحراني وجود دارد كه پس از آن سنگ داراي رفتار الاستيك بوده و تنش افقي ثقلي را مي‌توان از ملاك تسليم بدست آورد به نحوه‌ي كه:

 

كه در آن OF برابر تنش تسليم (yield stress) مي‌باشد.

همينطور تنش قائم Sv در سنگهاي غيرهمگن (Heteregenous) ممكن است بواسطه تأثير ساختهاي زمين‌شناسي در يك فاصله افقي محدود دچار نوسانات زياد گردد. در شكل زير همانطوري كه ملاحظه مي‌شود وضع تنش قائم در صفحات افقي موازي كه يكسري طبقات چين خورده را قطع مي‌كند يكسان تغيير نمي‌كند در طول خط تنش قائم واقعي در زير ناوديس به ۶۰% بيشتر از مقدار و در نقطه درست زير تاقديس به صفر مي‌رسد.

 

تأثير چين‌خوردگي سنگهاي لايه‌اي غير هموژن روي تنشهاي قائم زمين(۱)

 

تأثير چين‌خوردگي سنگهاي لايه‌اي غير هموژن روي تنشهاي قائم زمين(۲)

در حالت دوم سنگ‌هاي چين‌خورده نظير يك چتر از انتقال مستقيم نيروهاي فوقاني به سنگ‌هاي تحتاني جلوگيري مي‌كند. حال اگر طبقاتي در طول تاريخ حيات خود دچار تغييراتي نظير فرسايش شده باشد مشخصات و وضعيت تنش‌هاي افقي باز هم با آنچه از رابطه ساده SH=MSv بدست مي‌آيند متفاوت خواهند بود. فرض كنيم جزئي از يك سنگ كه در عمق Ho قرار دارد و در آن M=Mo است بواسطه تخريب ضخامتي برابر از طبقات رويي دچار كاهش بار گردد. (شكل ۲ـ۲) به واسطه حذف مقدار از تنش قائم تنش افقي به اندازه كاهش مي‌يابد. بنابراين بر اثر فرسايش ضخامت از سنگ، تنش افقي در عمق برابر خواهد بود.


راستی سایت را در کانال تلگرام دانلود نایاب با کلیک بر اینجا دنبال کنید ♥
برچسب‌ها : , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
ads
جعبه ی دانلود
Download box
گزارش خرابی لینک گزارش نسخه جدید
درباره ی نویسنده
About author
admin

admin 20238 نوشته در دانلود نایاب دارد.

مشاهده تمام پست های

نظرات
Comments

دیدگاه شما

ارسال نظر
( الزامي )
(الزامي)
تبلیغات
کانال تلگرام