فهرست مطالب

مجله زمین شناسی مهندسی
سال شانزدهم شماره 2 (تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/23
  • تعداد عناوین: 3
|
  • امین احمدی*، منوچهر چیت سازان، سید یحیی میرزایی، آرش ندری صفحات 1-28

    تحلیل حریم های تاثیر، آبگیر، تخلیه و تغذیه به منظور حفاظت از چاه های آب امری ضروری است. این موضوع علی رغم پژوهشهای متعدد هنوز جای بحث و بررسی بیشتر دارد. هدف از این پژوهش تحلیل حریمهای آبگیر و تخلیه در چاه های آب در آبخوان های آزاد آبرفتی است. در این راستا یک آبخوان فرضی با استفاده از مدلهای مادفلو و مادپس شبیه سازی شد. صحت خروجی های مدل عددی در مقایسه با محاسبات تحلیلی تایید و سپس اثر پارامترهای مستقل چاه و آبخوان مورد بررسی قرار گرفت. این تحقیق نشان داد که برخلاف تصور رایج، تغییر در هدایت هیدرولیکی، آبدهی ویژه، شیب سنگ بستر، ضخامت اولیه، تخلخل و ناهمگنی هیچگونه تغییری در گسترش سطحی حریم آبگیر چاه در آبخوان آزاد ایجاد نمی کند. این پژوهش نشان داد که تغییر در تغذیهی سطحی، دبی چاه و موقعیت چاه باعث ایجاد تغییرات زیاد در گسترش سطحی حریم آبگیر چاه در آبخوان های آزاد آبرفتی می شود. بررسی اثر زمان پمپاژ نشان داد که در یک سیستم تک چاهی ابتدا وسعت حریم آبگیر افزایش می یابد اما پس از مدت کوتاهی و علی رغم تداوم گسترش مخروط افت، موقعیت آن ثابت می ماند. مشخص شد که تغییر همه ی پارامترهای مذکور باعث تغییر در وسعت حریم تخلیهی چاه می گردد. از آنجایی که پایداری وسعت مناطق مذکور در تعیین حریم های حفاظت از کمیت و کیفیت چاه های آب اهمیت زیادی دارد! مشخص شد که پایداری نسبی سطح آب در آبخوان در یک تراز  مناسب لازم و ضروی است و  این امر نیازمند مدیریت آبخوان و اختصاص درصد محدودی از تغذیه ی آبخوان به تخلیه از طریق چاه ها است.

    کلیدواژگان: حریم آبگیر، حریم تاثیر، حریم تخلیه، حریم تغذیه، حریم حفاظت، مادفلو، مادپس
  • محدثه صادقی، ناصر حافظی مقدس*، محمد غفوری، مهرداد امیری، علی بشری صفحات 29-51

    طراحی سازه های زیرزمینی یا سطح الارضی بر روی بستر سنگی وابسته به خواص فیزیکی و مکانیکی می باشد. با توجه به این که در معدن زغال سنگ طبس روش استخراج جبهه کار طولانی و از نوع تخریبی است لذا ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی سنگ های در برگیرنده ضرورت بیشتری دارد. در این پژوهش به بررسی خصوصیات واحدهای سنگی تونل شرقی شماره 3 معدن پروده زغال سنگ طبس پرداخته شده است. مطالعه بر روی 3 نمونه سنگ شامل شیل، ماسه سنگ و گل سنگ مطالعه انجام شده است. با توجه به اهمیت موضوع در این پژوهش روابط تجربی جدید ارائه شده است. برای رسیدن به خصوصیات ژئومکانیکی و روابط تجربی آزمون های فیزیکی شامل تخلخل، درصد جذب آب و وزن واحد حجم و خصوصیات مکانیکی شامل مقاومت فشاری تک محوری، شاخص بار نقطه ای، مقاومت کششی برزیلی، آزمایش برش مستقیم، دوام داری، شاخص شکنندگی انجام شده است. برای رسیدن به هدف مورد نظر مناسب ترین روابط با استفاده از روش رگرسیون ارائه گردیده است. تحلیل های آماری وجود همبستگی خوب پارامترهای مختلف را در نمونه های شیل، ماسه سنگ و گل سنگ نشان می دهند.

    کلیدواژگان: خصوصیات فیزیکی و مکانیکی، شیل، ماسه سنگ، گل سنگ، تونل زغال سنگ
  • مهدی تلخابلو*، محمود فاطمی عقدا، حبیب الله حیدری رنانی صفحات 52-73

    پایدارسازی فضاهای زیرزمینی از چالش برانگیزترین مباحث در زمین شناسی مهندسی هستند. روش های مختلفی برای تعیین نوع سیستم پایدارسازی تونل وجود دارد، اما اغلب این روش ها دارای نقاط ضعف متعددی هستند. بنابراین ارائه یک روش که تقریبا تمامی پارامترهای موثر بر پایداری تونل را لحاظ نموده و اثر متقابل آن ها را بر یکدیگر در نظر بگیرد، کمتر موردتوجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق مطالعه پارامترهای موثر بر پایداری تونل ها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ است. در این تحقیق 6 تونل با ویژگی های زمین شناسی متفاوت انتخاب شد. پارامترهای موثر بر سیستم پایداری این تونل ها با استفاده از روش ESQ کدگذاری گردید. سپس تحلیل ها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ RES به منظور برآورد و ارزیابی سیستم پایدار سازی تونل انجام گردید. نتایج نشان داد پارامتر هایی همچون هوازدگی سطح درزه، پرشدگی و فاصله داری درزه ها نقش موثر بیشتری نسبت به جهت گیری درزه ها و مقاومت فشاری تک محوری دارند. به منظور مقایسه، تحلیل ها با روش رتبه بندی توده سنگ RMR نیز انجام شد. مقایسه میان نتایج دو روشRES  و  RMR نشان داد که نتایج روش RES همخوانی بهتری با شرایط واقعی تونل و مقادیر ضخامت شاتکریت پیشنهادی به عنوان سیستم پایدارسازی تونل های مورد مطالعه دارد. ازآنجا که هیچ محدودیتی در تعداد پارامترهای ورودی در این روش وجود ندارد و از طرفی تاثیر متقابل پارامتر ها بر یکدیگر در نظر گرفته می شود، می توان روابط حاصل از روش RES در این تحقیق را در کنار سایر روش ها، در پروژه های مهندسی به کار برد.

    کلیدواژگان: فضاهای زیرزمینی، سیستم مهندسی سنگ، رده بندی توده سنگ، شاتکریت، سیستم پایداری تونل
|
  • Amin Ahmadi*, Manouchehr Chitsazan, Seyed Yahya Mirzaee, Arash Nadri Pages 1-28

    In order to protect water wells, it is necessary to analyze the zones of influence, capture, recharge and discharge zones. Despite much research, this issue still needs further discussion. The purpose of this research is to analyze the capture and discharge zones of water wells in alluvial unconfined aquifers. For this purpose, a hypothetical aquifer was simulated using the Modflow and Modpath models. The accuracy of the numerical model outputs was confirmed by comparison with the analytical calculations, and then the effect of the independent parameters of the well and the aquifer was investigated. This research showed that, contrary to popular belief, changes in hydraulic conductivity, specific yield, bedrock dip, initial thickness, porosity, and heterogeneity do not cause changes in the surface extent of the well's capture zone in the unconfined aquifer.This research has shown that changes in surface recharge, discharge and well location cause many changes in the surface extent of the well capture zone in unconfined alluvial aquifers. Investigation of the effect of pumping time in a single well system showed that the size of the capture zone initially increases, but after a short period, of time, despite the continued expansion of the drawdown cone, its position stabilises. It was found that the change in all the above parameters causes a change in the size of the well's discharge zone. The stability of the above-mentioned areas is very important for the determination of zones for the protection of the quantity and quality of water wells! It has been found that the relative stability of the water level in the aquifer at an appropriate level is necessary, and this requires the management of the aquifer and the allocation of a limited percentage of the aquifer recharge to discharge through wells.

    Keywords: Capture Zone, Discharge Zone, Influence Zone, Protection Zone, Recharge Zone, Modflow, Modpath
  • Mohadeseh Sadeghi, Naser Hafezi Moghads*, Mohammad Ghafoori, Mehrdad Amiri, Ali Bashari Pages 29-51

    The design of underground or terrestrial structures on the rock bed depends on the physical and mechanical properties. Considering the mining method in Tabas coal mine extraction method is long and destructive, the evaluation of the geomechanical properties of the rocks is more necessary. In this research, the characteristics of the rock units of the eastern tunnel No. 3 of Tabas coal Pervadeh mine were investigated. In this study, 3 samples of shale, sandstone and mudstone were examined.  Considering the importance of the subject in this research, new experimental relations have been proposed, and their application shows desirable results. In order to obtain geomechanical characteristics and empirical relationships, physical tests such as porosity, water absorption percentage, unit volume weight, and mechanical properties such as uniaxial compressive strength, point load index, Brazilian tensile strength, direct cutting test, durability and brittleness index were carried out. To achieve the desired objective, the most appropriate relationships are presented using the regression method. Statistical analysis shows good correlation between different parameters in shale, sandstone and mudstone samples.

    Keywords: physical, mechanical properties, shale, sandstone, mudstone, coal tunnel
  • Mehdi Talkhablou*, Mahmoud Fatemi Aghda, Habibulah Heidari Renani Pages 52-73

    The stabilization of underground spaces is one of the most challenging topics in engineering geology. There are several methods to determine the type of tunnel stabilization system, but most of these methods have several weaknesses. Therefore, the development of a method that comprehensively considers almost all parameters influencing tunnel stability and their interdependencies has not received sufficient attention. The aim of this research is to investigate the parameters influencing the stability of tunnels using the rock mechanics system method. In this paper, 6 tunnels with different geological characteristics were selected. The effective parameters on the primary stabilization of these tunnels were coded using the ESQ method. Subsequent analyses were performed using the RES rock engineering system method to estimate and evaluate the optimal tunnel stabilization system. The results showed that parameters such as weathering of the joint surface, backfill and joint spacing played a more effective role than other parameters. For comparison, the analyses were also carried out using the RMR rock mass ranking method. The comparison between the results of the RES and RMR methods showed that the results of the RES method are in better agreement with the actual tunnel conditions and the shotcrete thickness of the proposed stabilization system of the studied tunnels. Since there is no limit to the number of input parameters in this method and, on the other hand, the mutual influence of the parameters on each other is considered, the relationships obtained from the RES method in this research can be effectively used in engineering projects along with other methods.

    Keywords: Underground space, Rock mass evaluation, Shotcrete, Initial support