زمین شناسی ژئوتکنیک (زمین شناسی کاربردی-Journal of Geotechnical Geology)
سال:1392 | دوره:9 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

تحلیل پایداری و محاسبه ضریب اطمینان دامنه های سنگی به خصوص دامنه های سنگی درزهدار، از مهمترین مسائل مورد توجه در تحلیل پایداری دامنه ها محسوب می شود. امروزه مدلسازی های عددی، به طور گسترده ای توسط مهندسین برای تحلیل پایداری دامنه های سنگی و خاکی مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش، برای تحلیل دامنه های کمپلکس، از مدلسازی ژئوتکنیکی بر پایه دو زیرمدل هندسی و مکانیکی مبتنی بر الگوریتم استفاده شده است. مدلسازی بر روی یکی از دامنه های کمپلکس موجود در سایت فلرهای،Mathematica  پیشنهادی تهیه شده در محیط نرم افزاری مجتمع گاز پارس جنوبی صورت گرفته است. فلرها در دامنه های تاقدیس عسلویه متشکل از سنگ های مارنی و آهکی سازندهای میشان و آغاجاری قرار به دلیل شرایط خاص و سیستم ناپیوستگی موجود، برای تحلیل پایداری انتخاب شده است. بدنه اصلی این دامنه به دو بخش کاملا STR-1 دارند. دامنه 01 به دلیل خرد شدگی بالا، درزهداری فراوان و فاصله داری کم، به حالت شبه،STR-01  مجزا با خواص مکانیکی متفاوت تقسیم گردیده است. بخش 1 خاکی در آمده است. در این بخش هنوز ساختمان کلی توده سنگ حفظ شده اما ساختار خرد شده ای دارد، بنابراین به صورت توده خاکی در نظر گرفته خرد شده نیست و به صورت توده سنگ درزهدار مطالعه و تحلیل میگردد. الگوریتم STR-01 مانند بخش 1 STR-01-شده و تحلیل میگردد. بخش 2 پیشنهادی، توانایی و دقت بالایی را در تحلیل دامنه دارا می باشد. در نهایت جهت کنترل مدل تهیه شده، نتایج حاصل از این روش با نتایج روش تحلیل و برای حالت دامنه شبه خاک از روش عددی تفاضل محدود به وسیله نرمUDEC  بلوک های کلیدی پایه و روش عددی اجزای مجزا، توسط نرم افزار UDEC و برای حالت دامنه شبه خاک از روش عددی تفاضل محدود به وسیله نرم افزار F1ac/s1ope مقایسه شدند. بر این اساس، نتایج بدست آمده از روش پیشنهادی، تطابق خوبی با نتایج حاصل از روشهای عددی دارد.

به منظور بررسی تاثیر ناهمسانگردی بر رفتار مهندسی سنگ های ناهمسانگرد، پنج نمونه سنگ دگرگونی با لیتولوژی مختلف تهیه شده از قسمت های مرکزی و جنوبی استان همدان، در آزمایشگاه بررسی شدند. بر اساس نتایج حاصل از مطالعات کانی شناسی و سنگ شناسی، علت ناهمسانگردی این سنگ ها حضور کانی های جهت یافته و صفحات ضعیف نظیر کلیواژ، شیستوزیته، فولیاسیون و فابریک نواری در آنها می باشد. بر اساس نتایج حاصل، خواص فیزیکی مختلف با یکدیگر مرتبط می باشند. در این پژوهش، علاوه بر معرفی آزمایش پانچ استوانه ای، ناهمسانی مقاومت سنگ های مورد مطالعه توسط این آزمایش نیز بررسی شد. نتایج حاصل از آزمایش پانچ استوانه ای نشان داد که خواص مقاومتی این سنگ ها تا حد زیادی به جهت اعمال نیرو نسبت به سطوح ناهمسانگردی سنگ در حین انجام این آزمایش بستگی دارد. بنابراین، کمترین مقدار مقاومت پانچ سنگ های مورد مطالعه در جهت موازی و بیشترین مقدار در جهت عمود بر سطوح ناهمسانگردی بدست آمد.

چکیده مقاله :مقاومت فشاری تک محوری، یکی از پارامترهای مهم در پروژه های زمین شناسی مهندسی، معدنکاری، ژئوتکنیک و مهندسی سنگ می باشد. برای تعیین مقاومت فشاری تک محوری در آزمایشگاه، نمونه های با کیفیت بالا مورد نیاز است. این نمونه ها را همیشه نمی توان از سنگ های ضعیف، لایه ای نازک و با زمینه بلوکی تهیه کرد. بنابراین، توسعه مدل های پیش گویانه برای تعیین خصوصیات مکانیکی سنگ از جمله مقاومت فشاری تک محوری زمینه، مبحث مهمی در مهندسی سنگ می باشد. در این مقاله، از مدل فازی ممدانی و مدل آماری، برای تعیین مقاومت فشاری تک محوری سنگ بر اساس اطلاعات حاصل از سنگ اطراف تونل های دسترسی در معدن کاری جبهه کار طویل استفاده شد. برای انجام مدلسازی، از 93 سری داده مربوط به انواع مختلف سنگ استفاده شده است. از این تعداد، 75 سری برای طراحی و 18 سری برای آزمون مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. سه پارامتر سختی اشمیت، تخلخل و دانسیته، به عنوان پارامترهای ورودی در نظر گرفته شدند. در این مطالعه، برای آزمون عملکرد مدل ها، از شاخص های جذر متوسط مربعات خطا و ضریب تصمیم گیری استفاده شد. برای مدل های فازی و آماری، ضریب تصمیم گیری به ترتیب برابر 94.3 و 87.9 درصد و جذر متوسط مربعات خطا به ترتیب برابر 3.2 و 6.8 محاسبه شد. نتایج نشان داد که دقت پیش بینی مدل فازی به طور چشمگیری بالاتر از مدل آماری بوده و نتایج آن کاملا به مقادیر واقعی نزدیک می باشد. همچنین، بر اساس آنالیز حساسیت مدل فازی، سختی اشمیت بیشترین و تخلخل کمترین تاثیر را بر مقدار مقاومت فشاری تک محوری دارند.

در تاریخ 29 آذر ماه 1389 زمینلرزه ای با بزرگای (MII=6.2) Mw=6.3 که رومرکز آن توسط مرکز لرزه نگاری کشوری در 97 کیلومتری جنوب خاوری شهرستان بم و 17 کیلومتری جنوب خاوری شهرستان ریگان با عمق کانونی 5 کیلومتر واقع در جنوب استان کرمان گزارش شده است در این مطالعه مورد بررسی قرار میگیرد. پنج روز بعد از رخداد زمینلرزه اصلی تعداد 76 پسلرزه با بزرگای بیش از 2.5 توسط موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران گزارش شده است. با استفاده از داده های لرزه نگاری محلی ثبت شده شتابنگاشتها، می توان با دقت بیشتری به تعیین محل زمینلرزه ها و پسلرزه ها پرداخت. در این مطالعه از اطلاعات 23 شتابنگاشت نصب شده در منطقه استفاده شد که آنالیز داده ها به صورت نقشه های پهنه بندی شتاب در حالت های متفاوت شعاعی، مماسی و عمودی رسم گردید. همچنین با استفاده از داده های ایستگاه های لرزه نگاری موسسه ژئوفیزیک و پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله واقع در کرمان، یزد، زاهدان و بندرعباس داده های لرزه ای و پسلرزه ها تعیین مکان شدند. نقشه زمینلرزه ها و پسلرزه های به وقوع افتاده نشان میدهد گسل نه که در بخش جنوب باختری گسل کهورک قرار دارد عامل اصلی این رخداد بوده است. با استفاده از روش احتمالاتی، مقادیر بیشینه شتاب افقی زمین در استان کرمان به مرکزیت ریگان برای تمام محدوده با فواصل شعاع 50 و 150 کیلومترمحاسبه گردید. به این منظور مناطق لرزه خیز منطقه ریگان با استفاده از چشمه ناحیه ای مدل سازی وسپس شتاب برای دوره های 50 سال و 457 سال محاسبه گردید. از خاک محل مورد مطالعه نمونه برداری شد و پس از انجام آزمایشات مکانیک خاک وسنگ، سرعت وهمچنین مدول برشی، مدول الاستیسیته، ضریب پواسون بدست آمد. از روی دامنه فوریه مر بوط به نگاشت اعمال شده ساختگاه و از روی دامنه فوریه پریود ساختگاه و فرکانس ساختگاه محاسبه شد. همچنین پریود طبیعی خاک بدست آمده T=0.102 s و فرکانس طبیعی خاک f=4.86 H بدست آمد. نتایج این پژوهش در مطالعات مهندسی زلزله و لرزه زمینساخت منطقه به ویژه شناسایی گسل های فعال شده کاربرد دارد و می تواند برای بیان مناطق با خطر بالا و جلوگیری از تخریب بیشتر به کار رود.

سازند سروک متعلق به گروه بنگستان است که پس از سازند آسماری، دومین مخزن نفتی مهم در حوضه زاگرس می باشد. لیتولوژی این سازند آهک و مقدار کمی شیل و مارن است. در این مطالعه، مقاومت فشاری سنگ های سازند سروک با انجام آزمایش مقاومت فشاری سه محوری بر روی سه نمونه مغزه (Core) در تنش های جانبی 5، 10 و 15 (Mpa) تعیین گردید. پارامترهای مقاومت برشی (C وF) این نمونه ها نیز محاسبه و نقطه شکست سنگ در سه سطح تنش یاد شده بدست آمد. با استفاده از عمق حفاری و اندازه گیری فشار لایه های بالایی (روباره) در آن عمق، میزان فشار افقی یا جانبی (3s) در عمق حفاری سازند سروک محاسبه شد. پس از مدل کردن این مقدار فشار جانبی با نتایج آزمایشگاهی بدست آمده، فشار عمودی (1s) لازم جهت شکستن سنگ های سازند (که همان آستانه شکست سنگ های این سازند تحت فشار جانبی موجود در عمق می باشد)، برای ابتدا و انتهای آن محاسبه شد. فشار عمودی (1s) در ابتدای سازند سروک در عمق 3288 متری با میزان فشار جانبی 27.7 (Mpa) و 217.58 (Mpa) و در انتهای این سازند در عمق 3720 متری با فشار جانبی 31.3 (Mpa)، (Mpa)238.79 محاسبه گردید. نتایج حاصل از این پژوهش، در حفاری های آینده در میدان نفتی جفیر مفید می باشد.

ناحیه باستانی طاق بستان در شمال شرقی شهر کرمانشاه قرار دارد و بخشی از توده کارستی پرآو-بیستون محسوب می گردد. این ناحیه دارای رخنمون غالبی از سازند آهکی بیستون با روند شمال غربی-جنوب شرقی است که تحت تاثیر فعالیت های تکتونیکی درز و شکاف های فراوانی در آن ایجاد گردیده است. ترکیب شیمیایی سنگهای کربناته، وضعیت ساختاری توده های سنگی همراه با ویژگی های اقلیمی منطقه، شرایط مناسبی را برای پیدایش پدیده های ژئومورفولوژیکی کارست از جمله کارن ها فراهم ساخته است. کارن ها ی منطقه تحت تاثیر عوامل ذاتی (جنس سنگ، ضخامت لایه ها و وجود درزه و شکستگی های توده سنگ) و عوامل محیطی (شامل آب و هوا، میزان بارش و ارتفاع) ایجاد شده اند. بررسی های صحرایی نشان می دهند که جریان های آشفته ناشی از بارش باران بر روی سطوح شیبدار موجب شکل گیری ریلن کارن ها شده اند. جریان آشفته ناشی از ذوب برف برروی دیواره های نزدیک به قائم واندکارن ها را ایجاد کرده اند. درحالیکه تاثیر توأم جریان های آشفته حاصل از بارش باران و ذوب برف انواعی از تریت کارن ها رادر منطقه شکل داده اند. نشت آب در امتداد درز و شکاف های توده سنگ ها باعث گسترش آنها شده و کارن های حفره ای را ایجاد نموده است. بنابراین شکل گیری انواع کارن ها در سطح سنگ های آهکی، مقاومت توده های سنگی را در برابر عوامل مورفوژنز کاهش داده و زمینه را برای فرسایش و متلاشی شدن آنها فراهم می کند. با توجه به حضور چنین اشکالی در نزدیکی کتیبه های طاق بستان و خطر آسیب پذیری این آثار باستانی پیشنهاد می شود که با ایجاد کانال های انحراف آب در بالادست کتیبه های مذکور، مسیر جریان آب را تغییر داده و از تماس آب جاری با کتیبه ها جلوگیری به عمل آید.

کیفیت شیمیایی آب زیرزمینی در هر منطقه، عمدتا تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله مواد تشکیل دهنده سفره آبدار، خصوصیات اقلیمی و منبع تغذیه قرار می گیرد. علاوه بر این، چین خوردگی و گسل های زیرسطحی نیز کیفیت آب زیر زمینی را کنترل می کنند. دشت الباجی از نظر ساختاری، ناودیسی است که بین رودخانه های کرخه و کارون واقع شده و هدایت الکتریکی (EC) آب زیرزمینی در آن بسیار متغیر می باشد. برای بررسی ساختارهای زیرسطحی، با استفاده از لاگ چاه های موجود در منطقه، اقدام به تهیه مقاطعی از آبرفت در جهات مختلف گردید. همچنین نقش عوامل موثر بر کیفیت آب زیرزمینی به روش های مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که حضور تاقدیس زین العباس که بخشی از آن در زیر سطح زمین امتداد یافته، نقش موثری را در شکل گیری زون های هیدروژئولوژیکی با خصوصیات هیدروشیمیایی متفاوت، ایفا نموده است.

سنگ های بازیک دگرگون شده منطقه مورد مطالعه با سن ژوراسیک، در غرب اصفهان و در سرزمین شهرکرد-دهسرد قرار دارند. این ناحیه بخشی از زون ساختاری سنندج-سیرجان می باشد. این سنگ ها دارای شیست سبز بوده و مهم ترین رخنمون سنگی در منطقه می باشند. بر اساس مطالعات ژئوشیمی، این سنگ ها شبیه بازالت های تولئیتی بوده که ترکیب آنها بازالتی تا آندزیت بازالتی با ماهیت ساب آلکالن و روند تولئیتی است. با توجه به مطالعات انجام شده، این سنگ ها به محیط زیررانده آتشفشانی بازی پشت قوسی متعلق می باشند. مهم ترین کانی های تشکیل دهنده این سنگ ها پلاژیوکلاز، آمفیبول، کوارتز، اپیدوت، گارنت، کلریت و کانی های اپاک است که بیانگر پاراژنز دگرگونی ناحیه ای شیست سبز می باشد. آمفیبول از کانی های سازنده در سنگ های بازیک دگرگون شده می باشد که هم بصورت درشت بلور و هم بصورت ریز بلور در مقاطع نازک این سنگ ها قابل مشاهده است. میزان فراوانی بلورهای آمفیبول حدود 40 تا 50 درصد متغیر می باشد. مهم ترین آلتراسیون های موجود در منطقه شامل آلتراسیون سرسیتی، کلریتی، اپیدوتی و سیلیسی می باشد. همراه با این آلتراسیون ها رگه های گرمابی آهن دار نیز حضور دارند. رگه های سیلیسی آهن دار با امتداد شمال غربی-جنوب شرقی، سنگ های منطقه را قطع نموده اند. این رگه ها با کلاهک آهنی از سایر رخنمون ها قابل تشخیص هستند. شواهد صحرایی و آزمایشگاهی نشان دهنده پتانسیل بالای منطقه از نظر اقتصادی می باشد. این شرایط احتمال حضور کانه زایی طلا مشابه کانسارهای طلای نوع رگه ای را در کمربندهای شیست سبز پرکامبرین منطقه افزایش می دهد.