ویژگیهای زمین شناسی مهندسی ساختگاه مخابراتی اهواز تپه
| دسته | زمین شناسی مهندسی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و یکمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | محمد رضا نیکودل سعید هاشمی طباطبائی حسین جمشیدی |
| تاريخ برگزاری | ۳۰ مهر ۱۳۸۴ |
چکیده
محدوده مورد مطالعه منطقه ای مرتفع بر روی یال شمالی تاقدیس اهواز مشهور به اهواز تپه می باشد.در این منطقه سنگهای متعلق به سازند آغاجاری شامل مارن و ماسه سنگ گسترش دارند.جهت بررسی پارامترهای زمین شناسی مهندسی»بررسیهای ژئوتکنیکی با حفر 9 حلقه چاهک اکتشافی»نمونه برداری»آزمایشات صحرایی و آزمایشگاهی صورت گرفت.در بررسیهای فوق پارامترهایی نظیر ناپیوستگی»جنس و کیفیت توده سنگ»نشست و تراکم»لایه بندی»هوازدگی و فرسایش پذیری مورد یررسی قرارگرفتند.و در نهایت عوامل ناپایدار کننده شناسایی گشته و راحل های مناسب جهت بهسازی وپایدارسازی ساختگاه ارائه گردیدند.
1-مقدمه
هدف از مطالعات زمین شناسی مهندسی فراهم آوردن اطلاعات لازم برای برنامه ریزی و طراحی بهینهء پروژه های مطرح شده می باشد. از اینرو پژوهش های زمین شناسی مهندسی و تهیه مقاطع و نقشه ها عمدتا این هدف را دنبال می کنند که روابط متقابل میان پارامترهای موثری نظیر خصوصیات ژئوتکنیکی شرایط آب وهوایی توپوگرافی هیدرولوژی و غیره را با وضعیت پایداری طرح مورد مطالعه، بررسی نمایند.تاکنون کارهای زیادی در زمینهء بررسی ویژگیهای زمین شناسی مهندسی ساختگاه های مختلف صورت گرفته است اما بعلت متفاوت بودن شرایط ساختگاه ها این بررسیها برای هر ساختگاه خاص ضرورت پیدا می کنند.
بعلت طیف گستردهء پارامتر های زمین شناسی مهندسی تنها پارامترهایی در نظر گرفته خواهند شد که احتمال تاثیرپذیری آنها بر پایداری ساختگاه بیشتر باشد
2-وضعیت زمین شناسی عمومی منطقهء اهوازتپه
دشت خوزستان که از نظر ساختمان زمین شناسی ادامهء پلاتفرم عربستان است جزئی از واحد زمین ساختی زاگرس محسوب می گردد.ودر اثر فاز کوهزایی نهایی آلپ یکسری چین خوردگی هایی با روند تقریبی شمال غرب-جنوب شرق حاصل گردیده است.که در منطقهء اهواز تاقدیس اهواز و زین العباس قابل ذکرند.علاوه بر تشکیل تاقدیس های متعدد گسل اهواز که از نزدیکی اهواز عبور می کند قابل ذکر می باشد.
منطقهء مورد بررسی از لحاظ سن واحد های چینه ای مربوط به دوره نئوژن(میوسن) می باشد.در اواخر میوسن و اوائل پلیوسن در خوزستان دریا عقب نشینی کرده و محیط خلیجی و دریاچه ای بوجود آمده است و در نتیجه مقدار زیادی مواد آواری رسوب نموده که بنام تشکیلات آغاجاری نامیده می شود.نهشته های آغاجاری شامل ماسه سنگ های قهوه ای و خاکستری رنگ مارن و سیلتستون می باشد.
3-خصوصیات زمین شناسی مهندسی ساختگاه اهواز تپه
بررسی خصوصیات زمین شناسی مهندسی ساختگاه اهواز تپه براساس اطلاعات حاصل از 9 چاهک اکتشافی و آزمایشات صحرایی و آزمایشگاهی صورت گرفت.مواردی که درذیل شرح داده شده اند مواردی هستند که احتمال تاثیر آنها بر پایداری ساختگاه بیشتر می باشد.
3-1-وضعیت ناپیوستگی ها
در طبقه بندی ژئوتکنیکی واژهء ناپیوستگی به کلیه سطوح ضعف موجود در سنگ از قبیل درز و شکستگی شکاف گسل و مانند آن اطلاق می شود.نتایج مطالعات سطح الارضی 2سیستم درزه را مشخص نمود.مقدار شیب سیستم درزه اصلی بدلیل در یال چین خوردگی بین 028/23 الی 028/32 و مشخصات سیستم درزه اصلی 192/44 می باشد.
3-2-خصوصیات مهندسی توده سنگ
لیتولوژی عمده ساختگاه از نوع مارن و ماسه سنگ می باشد که دانسِته مرطوب برای مارن وماسه سنگ به ترتیب19/2 و 15/2 گرم بر سانتیمتر مکعب برآورد شد.شاخص شکفتگی و دوام برای مارنها کم تا متوسط و برای ماسه سنگها متوسط تا زیاد بوده است.مقاومت فشاری برای مارنهای تحت آزمایش تک محوره 19 مگاپاسکال و برای ماسه سنگها 26 مگاپاسکال برآورد شد.چسبندگی وزاویه اصطکاک داخلی برای مارن ها 75/1 مگا پاسکال و 36 درجه وبرای ماسه سنگها 65/1مگاپاسکال و 64 درجه بدست آمد.همچنین بر اساس آزمایشات XRD فراوانی کانی های رسی ایلیت و کائولینیت در نمونه ها مشخص گردید.
3-3-خصوصیات مهندسی خاکهای دستی
منظور از خاکهای دستی خاکهایی هستند که در اثر انجام عملیات تسطیح مارن وماسه سنگ از جای خود کنده شده و یا در اثر نفوذ آبهای سطحی هوازده شده باشد و امکان مغزه گیری موجود نباشد.
در حین حفاری چاهک های اکتشافی تراکم نسبی خاک به طور برجا انجام گرفت که نتایج محاسبات دانسیتهء صحرایی در جدول 1-3 ارائه شده است.متوسط دانسیته خشک در اعماق سطحی به طور متوسط حدود47/1 گرم بر سانتیمترمکعب می باشد.متوسط رطوبت طبیعی لایه های خاک حدود 11 درصد اندازه گیری شده است
4-3-فرسایش پذیری و هوازدگی
در منطقه مورد مطالعه بدلیل شرایط چینه شناسی و اختلاف مقاومت لایه های مارنی و ماسه سنگی مصالح متشکله از قابلیت فرسایش پذیری بالایی برخوردار است.حفرات بوجود آمده و همچنین شیارهای فرسایش خندقی موجود در منطقه و تجمع زیاد خاکهای سطحی در پائین دست دامنه ها موید فرسایش پذیری بالای مصالح درگیر در منطقه می باشد.
ورود آبهای سطحی به درون ناپیوستگی ها و خلل و فرج موجود در لایه های مارنی و ماسه سنگی باعث هوازدگی فیزیکی و شیمیایی سنگهای سطحی می گردد.افزایش هوازدگی شیمیایی در سنگهای حاوی کانی های رسی نفوذپذیری ثانویه آنها را بدلیل تورم کانیهای رسی تقلیل می دهد.در چنین شرایطی مارنها با داشتن سطوح ناپیوسته متعدد در اثر جذب آب حالت خمیری پیدا کرده و بسته به ضخامت لایه در امتداد سطوح ناپیوستگی موجب کاهش مقاومت برشی توده می گردد.
5-3-وضعیث قرارگیری لایه ها نسبت به پی سازه
امتداد لایه ها بصورت شمال غرب – جنوب شرق وشیب غالب لایه بندیها 30 درجه به سمت شمال شرق است.بر اساس نتایج حاصله ازآنالیز بتوسط برنامه SASP شیبهای سنگی منطقه از وضعیت پایداری مطلوبی برخوردارند.
از آنجاییکه خاکهای دستی حاصل از عملیات تسطیح به صورت نواری لایه های سنگی را احاطه کرده اند ساختگاه دچار یک ناهمگنی در مصالح گردیده است.بنابراین دو نوع مصالح با ویژگیهای مهندسی متفاوت وجود خواهد داشت.لذا نشست های حادث شده نامتقارن خواهد بود
4-نتیجه گیری
بر اساس نتایج حاصله از آزمایشات صحرایی و آزمایشگاهی نتایج زیر حاصل شد:
1)وضعیت ناپیوستگی ها نامطلوب نبوده و عاملی برای نایایداری محسوب نمی گردد.
2)لایه بندی با شیب 30 درجه پایدار بوده و در شرایط استاتیک و شبه استاتیک پایدار خواهد بود.
3)در حالت خشک مارنها و ماسه سنگ ها مقاومت مناسبی دارند ولی در برابر فرسایش و هوازدگی بشدت ناپایدار بوده و ارزش مقاومتی خود را از دست می دهند.
4)در خاکهای دستی مشاهده گردید که دانسیته در محل پائین تا متوسط می باشد که خود عاملی برای نشست خاک و در نتیجه ترک خوردگی در سطح می باشد.
5) بالا بودن تورم می تواند به تنهایی سبب ناپایداری ساختگاه شود.
6)منطقه فرسایش پذیری بالایی دارد امابدلیل کمبود نزولات جوی سرعت فرسایش پذیری کند است.بهرحال رگبارهای فصلی خاکهای سطحی را بشدت شستشو خواهد داد.
7)جهت تثبیت خاکهای دستی منطقه لازم است خاک با آهک مخلوط گردد و سپس تراکم خاک به حدود 95 درصد تراکم بهینه افزایش یابد.
.