عنوان پایان‌نامه
بررسی تزریق پذیری تکیه گاه ها وپی آبرفتی سد خیرآبا
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-مکانیک سنگ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 34493;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 34493;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1160
- تاریخ دفاع
- ۱۸ فروردین ۱۳۸۶
- دانشجو
- محمدحسین خسروی
- استاد راهنما
- عباس مجدی
- چکیده
- با هدف تأمین آب مورد نیاز شهرستان نیکشهر، واقع در شمال شهرستان چاه بهار، و همچنین مهار سیلابهای فصلی، تصمیم به احداث یک سد مخزنی در حومه این شهرستان گرفته شد. این سد که در مجاورت روستای خیرآباد در فاصله 12 کیلومتری شمال شرقی نیکشهر واقع شده است و به نام خیرآباد نیز خوانده می شود از نوع خاکی با هسته رسی است. به منظور مطالعه خصوصیات ساختگاه سد، تعداد 6 گمانه اکتشافی در سنگ پی حفاری شده و با انجام آزمونهای تراوایی برجا (آزمایش آب لوژان)، خصوصیات هیدرولیکی توده سنگ ساختگاه مورد مطالعه قرار گرفت. توده سنگ این ساختگاه را به طور کلی تناوبی از لایه های ماسه سنگ و شیل تشکیل می دهد. با توجه به وجود دو نوع سنگ با خصوصیات ارتجاعی متفاوت در ساختگاه سد، تعیین فشار بهینه تزریق از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است زیرا، پایین بودن فشار تزریق منجر به کاهش شعاع مؤثر تزریق و در نتیجه عدم موفقیت عملیات تزریق خواهد شد. از طرف دیگر اگر فشار تزریق از یک حد مشخص بالاتر باشد منجر به وقوع شکست هیدرولیکی در توده سنگ می‌شود که ممکن است مشکل ساز باشد. برای جلوگیری از شکست هیدرولیکی ناشی از فشار زیاد اعمالی تزریق، ضرورت محاسبه فشار بحرانی تزریق را ایجاب می کند، در اینصورت ابتدا باید تنش های برجای زمین را بر اساس تئوری شکست هیدرولیکی محاسبه نمود، از اینرو مدلی جدید بر پایه معیارهای مکانیک شکست ارائه شد. مدل ارائه شده با مدل‌های رایج موجود مقایسه شده و همخوانی خوبی را نشان می‌دهد. سپس با استفاده از مدل جدید ارائه شده و توابع تنش وسترگارد روابطی جدید برای تخمین فشار بحرانی در تزریق سنگهای درزه دار ارائه و نتایج آن با روابط تجربی فشار تزریق مقایسه شد. روابط جدید ارائه شده برای تخمین فشار بحرانی تزریق در مورد توده سنگ ساختگاه سد خیرآباد بکار برده شده و نشان می دهد که فشارهای اجرا شده در تزریق این سد در محدوده ایمن از نظر شکست هیدرولیکی قرار دارد. در این پروژه همچنین دو روش عمده حفاری در محیط های آبرفتی، یعنی حفاری با سیستم ادکس و حفاری غلطکی دورانی با استفاده از گل حفاری، مورد ارزیابی قرار گرفته است. دو روش حفاری از نظر زمان لازم برای حفاری و تأثیر آنها بر تزریق پذیری آبرفت مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که حفاری به روش ادکس هم از نظر زمان حفاری و هم از نظر تزریق پذیری محیط بر حفاری به روش غلطکی دورانی ارجحیت دارد.
- Abstract
- To supply water necessity of Nikshahr town, located in north of Chahbahar city and also to prevent of seasonal flood it was dicided to construct an earth dam with a clay core in the east north of the city, nearby Kheirabad village, 12 km away from the town. In order to investigate the dam foundation properties, 6 exploratory holes were drilled into the base rocks. Hydraulic properties of the rock mass were studied using in-situ permeability water pressure tests (Lugeon Test) The rock mass consists of sandstone and shale layers. Considering the two different rocks with different elastic properties, determination of optimal grouting pressure is of great importance. It is well understood that low grouting pressure leads to a decrease in effective radius of grout penetration and results incomplete grouting process, whereas, high grouting pressure causes undesired hydraulic fracture initiation. Hence, in order to preventing hydraulic fracture development due to excessive grout pressure, determination of critical grout pressure is crucial On this basis, estimation of in situ ground stresses based on the hydraulic fracturing theory is necessary Therefore, a new method based on principles of fracture mechanics for determining in situ stresses by hydraulic fracturing process was developed by equations have been developed These equations can be used for estimating critical grout pressure for fractured rocks. Hence the equations were used to estimate critical grout pressure of rock mass at Kheirabad dam foundation The results obtained were compared with those pressures employed at site which showed a good accord with each other the results have shown a good agreement when were compared with the existing empirical equations as well Finally, in this project two main drilling methods, i.e. Odex and roller-rotay drilling systems used in alluvium deposits at the site were comparatively evaluated the two methods were compared and investigated in two aspects, required drilling time and the effective rate of penetration. Based on the results Odex drilling method has confirmed a better performance than roller-rotary method.
