بررسی مصالح سنگی مصرفی در موج شکن های جنوب شرق ایران- چابهار
| دسته | زمین شناسی مهندسی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین |
| نویسنده | حسین جلالی -سید علیرضا ناصحی-محمد رضا نیکودل |
| تاريخ برگزاری | ۰۴ شهریور ۱۳۷۶ |
مصالح سنگی از جمله مصالح مطلوب طبیعی محسوب می شود که در ساختمان سازی، بدنه راهها، سدها و موج شکنهای سنگریزه ای و سایر طرحهای عمرانی کاربرد دارد. مهمترین سازه های آبی که در ساخت آنها از مصالح سنگی استفاده می شود سدها و موج شکنها می باشد.
نظر به توسعه امکانات و تسهیلات ساحلی در سطح جهان نیاز به احداث سازه های حفاظت کننده سواحل بیشتر احساس می گردد. در احداث این سازه ها بهره گیری از امکانات محلی در دسترسی به مصالح مناسب و صرفه اقتصادی اهمیت ویژه ای دارد. مهمترین اهداف احداث چنین سازه هایی، حفاظت از بنادر در برابر فرسایش ساحل، ایجاد اسکله های تجاری و صیادی و امکانات رفاهی در سواحل می باشد. تنوع حفاظت کننده های ساحلی زیاد بوده اما در ساخت تمامی آنها سه نکته اساسی باید مراعات گردد:
1- سازه احداث شده باید توجیه اقتصادی داشته و نگهداری آن کم هزینه باشد.
2- سازه باید اهداف مورد نظر را تامین و ایمنی و پایداری لازم را در عمر مفید خود ارائه نماید.
3- در ساخت سازه باید از مصالح مناسبی استفاده شود که قابل دسترس و مقرون به صرفه باشد.
امروزه موج شکن های سنگریزه ای جایگاه خاصی را از دیدگاه اقتصادی و فنی در ساخت بنادر احراز کرده است. امتیاز این موج شکن ها عمدتاٌ در انعطاف پذیری قابل توجه و کم بودن مسائل نگهداری و بهره برداری و بالاخره سهولت در اجرای ساخت می باشد. در سالهای اخیر تعداد زیادی موج شکن در نوار ساحلی جنوب ایران و بعضی از جزایر ساخته شده و یا در دست ساخت می باشد که اکثر آنها از نوع سنگریزه ای بوده و در لایه حفاظتی تعداد قابل ملاحظه ای از این سازه ها به دلیل انتخاب مصالح نامناسب پس از مدتی تخریب صورت گرفته و ضررهای مالی قابل توجهی وارد شده است. با توجه به اعلام منطقه آزاد تجاری چابهار و عنایت دولت جمهوری اسلامی برای پیشرفت اقتصادی و عمرانی این منطقه سازه های عمرانی و تجاری بسیاری در منطقه ساخته شده است که مستلزم استفاده از دریا و امکانات ساحلی بویژه موج شکن ها می باشد. به همین منظور بعد از انقلاب اسلامی تعداد بسیاری موج شکن در این منطقه ساخته شده است که لایه آرمور آنها سنگی می باشد. در این مقاله سعی شده است که مصالح سنگی مصرفی در تعدادی از موج شکن های ساخته شده و در حال ساخت از دیدگاه دوام لایه حفاظتی مورد بررسی قرار گیرد.
ناحیه چابهار در منتهی الیه جنوب منطقه مکران ساحلی واقع شده است. ارتفاعات بلند این ناحیه را معمولاٌ لایه های ماسه سنگی و کنگلومرایی دانه ریز و نقاط پست را بخش های مارنی تشکیل می دهد. واحدهای رخنمون شده زمین شناسی در این ناحیه ماسه سنگها، مارن، کنگلومرا و نهشته های لوماشلی مربوط به رخساره های کم عمق می باشد. قدیمی ترین نهشته ها در منطقه چابهار متعلق به میوسن میانی است که از مجموع ماسه سنگها، مارن و کنگلومرای ریزدانه تشکیل شده است و در تمام این رسوبات صدفهای نرم تنان مشاهده می شود. نهشته های کواترنر شامل پادگانه های دریایی بلند و پست، پادگانه های آبرفتی و مخروط افکنه ها، نهشته های رودخانه ای عهد حاضر، تپه های شنی سست و نهشته های جزر و مدی است. در ساخت موج شکن های منطقه عموماٌ از نهشته های فوق (ماسه سنگ و لوماشل) استفاده شده است.
موج شکن هایی که مورد بررسی قرار گرفته اند عبارتند از:
- موج شکن بندر صیادی پزم: این بندر در شرق خلیج پزم (45کیلومتری غرب چابهار) و در پناه پوزه طبیعی آن قرار گرفته است و دارای موج شکنی به طول تقریبی 420 متر می باشد. این موج شکن از نوع سنگی- بتنی بوده و در احداث آن از قطعات سنگ رسوبی متخلخل (لوماشل) استفاده شده است. در بخش میانی این موج شکن از بلوکهای بتنی تتراپود به وزن دو تن استفاده گردیده است. قطعات سنگی مزبور از معدن فلات پزم برداشت شده که در فاصله 2 کیلومتری محل احداث موج شکن قرار دارد.
- موج شکن بندر صیادی کنارک (در دست ساخت): این بندر در 40کیلومتری غرب چابهار و در مقابل شهر کوچک کنارک در دست احداث می باشد. در ساخت این موج شکن از قطعات سنگی بدست آمده از معدن فلات پزم استفاده می شود.
- موج شکن بندر صیادی تیس: این بندر در 10 کیلومتری شمال چابهارقرار گرفته و دارای موج شکنی به طول تقریبی 450متر می باشد. سنگهای مصرفی در احداث این موج شکن از نوع لوماشل بوده که از معدن تیس در فاصله تقریبی 10 کیلومتری چابهار برداشت شده است.
-راه سنگی دسترسی به اسکله های بندر شهید بهشتی: جهت دسترسی به اسکله های بندر بزرگ تجاری چابهار یک راه با بدنه خرده سنگی به طول 300 متر احداث شده که در ساخت آن از سنگهای لوماشلی و متخلخل معدن تیس استفاده شده است.
- موج شکن بندر شهید کلانتری: این بندر در بخش شرقی خلیج چابهار واقع شده است و دارای موج شکنی به طول 600 متر می باشد. در احداث این موج شکن از ماسه سنگهای استخراج شده از معدن پیر سهراب در 80 کیلومتری شمال شرق چابهار استفاده شده و در بخش انتهایی این موج شکن بلوکهای بتنی مکعبی شکل به وزن تقریبی 14 تن کار گذاشته شده است، که دوام این بلوکهای بتنی در دراز مدت مورد سوال است.
- موج شکن بندر رمین: این بندر در 12کیلومتری شرق چابهار قرار گرفته و دارای موج شکنی به طول تقریبی 600متر می باشد. این موج شکن از نوع سنگی- بتنی می باشد که قطعات سنگی آن از نوع لوماشل متخلخل و از معدنی در نزدیکی محل موج شکن برداشت شده است. در بخشی از موج شکن که در تماس با منطقه جزر و مدی دریا قرار دارد از بلوکهای بتنی (نوع دالاس) استفاده شده است.
- موج شکن بندر بریس: بندر مزبور در 70کیلومتری شرق چابهار و در پناه پوزه طبیعی مارنی واقع است که روی آن را لایه ای از سنگهای متخلخل رسوبی (لوماشل) پوشانده است. برای ساخت این بندر و حوضچه آرامش آن دو موج شکن احداث شده که طول بازوی اصلی در حدود 500 متر می باشد در احداث این موج شکن ها از قطعات سنگی رسوبی متخلخل (لوماشل) استفاده شده که از معدن نزدیک به محل احداث موج شکن استخراج شده است.
- موج شکن پسابندر (در دست ساخت): این بندر در فاصله 120کیلومتری شرق چابهار و در مجاورت خلیج گواتر قرار دارد. در ساخت این موج شکن از قطعات سنگی لوماشل برداشت شده از معدنی در فاصله یک کیلومتری محل احداث موج شکن استفاده می شود.
از آنجایی که در احداث بنادر و موج شکنهای منطقه چابهار اساساٌ از قطعات سنگی استخراج شده از معادن محلی استفاده شده است، بررسی دوام رفتار این مصالح در طول بهره برداری و عمر مفید سازه ضروری می باشد. در همین راستا با توجه به بررسی های انجام شده در منطقه چابهار موارد زیر مطرح میگردد:
- قطعات سنگی لوماشلی مصرفی در اکثر موج شکن ها به دلیل دانسیته کم، درصد سایش بالا و مقاومت کم پس از اشباع شدن توسط آب دریا به راحتی گرد گوشه گردیده و حفرات بزرگ و متعددی را در فضای مابین قطعات بویژه در منطقه جزر و مدی بوجود می آورد که نتیجه آن کاهش میزان قفل و بست قطعات سنگی می باشد.
- از میان معادن موجود و مورد استفاده، به نظر می رسد که قطعات سنگی استخراج شده از معدن پزم در صورت انجام کنترل کیفی در معدن از کیفیت مناسبتری برخوردار می باشد.
- قطعات ماسه سنگ مصرفی در موج شکن شهید کلانتری از یک سو به دلیل دارابودن رگه های کلسیتی متعدد که انحلال آنها سبب خرد شدن کل توده سنگ می شود و از سوی دیگر به دلیل گردگوشه شدن، پوسته پوسته شدن و فرسایش زیاد در تماس با آب دریا از لحاظ دوام مناسب نمی باشد.
- برداشت بی رویه از معادن منطقه سبب گردیده که پس از برداشت لایه سخت، تشکیلات مارنی در مقابل عوامل فرساینده قرار گرفته و میزان حمل رسوبات به حوضچه های آرامش ایجاد شده افزایش یابد که این امر خود سبب کم شدن عمر مفید موج شکن ها می گردد و یا اینکه هزینه بهره برداری و نگهداری به لحاظ لایروبی های مجدد حوضچه آرامش، افزایش یابد.
نظر به توسعه امکانات و تسهیلات ساحلی در سطح جهان نیاز به احداث سازه های حفاظت کننده سواحل بیشتر احساس می گردد. در احداث این سازه ها بهره گیری از امکانات محلی در دسترسی به مصالح مناسب و صرفه اقتصادی اهمیت ویژه ای دارد. مهمترین اهداف احداث چنین سازه هایی، حفاظت از بنادر در برابر فرسایش ساحل، ایجاد اسکله های تجاری و صیادی و امکانات رفاهی در سواحل می باشد. تنوع حفاظت کننده های ساحلی زیاد بوده اما در ساخت تمامی آنها سه نکته اساسی باید مراعات گردد:
1- سازه احداث شده باید توجیه اقتصادی داشته و نگهداری آن کم هزینه باشد.
2- سازه باید اهداف مورد نظر را تامین و ایمنی و پایداری لازم را در عمر مفید خود ارائه نماید.
3- در ساخت سازه باید از مصالح مناسبی استفاده شود که قابل دسترس و مقرون به صرفه باشد.
امروزه موج شکن های سنگریزه ای جایگاه خاصی را از دیدگاه اقتصادی و فنی در ساخت بنادر احراز کرده است. امتیاز این موج شکن ها عمدتاٌ در انعطاف پذیری قابل توجه و کم بودن مسائل نگهداری و بهره برداری و بالاخره سهولت در اجرای ساخت می باشد. در سالهای اخیر تعداد زیادی موج شکن در نوار ساحلی جنوب ایران و بعضی از جزایر ساخته شده و یا در دست ساخت می باشد که اکثر آنها از نوع سنگریزه ای بوده و در لایه حفاظتی تعداد قابل ملاحظه ای از این سازه ها به دلیل انتخاب مصالح نامناسب پس از مدتی تخریب صورت گرفته و ضررهای مالی قابل توجهی وارد شده است. با توجه به اعلام منطقه آزاد تجاری چابهار و عنایت دولت جمهوری اسلامی برای پیشرفت اقتصادی و عمرانی این منطقه سازه های عمرانی و تجاری بسیاری در منطقه ساخته شده است که مستلزم استفاده از دریا و امکانات ساحلی بویژه موج شکن ها می باشد. به همین منظور بعد از انقلاب اسلامی تعداد بسیاری موج شکن در این منطقه ساخته شده است که لایه آرمور آنها سنگی می باشد. در این مقاله سعی شده است که مصالح سنگی مصرفی در تعدادی از موج شکن های ساخته شده و در حال ساخت از دیدگاه دوام لایه حفاظتی مورد بررسی قرار گیرد.
ناحیه چابهار در منتهی الیه جنوب منطقه مکران ساحلی واقع شده است. ارتفاعات بلند این ناحیه را معمولاٌ لایه های ماسه سنگی و کنگلومرایی دانه ریز و نقاط پست را بخش های مارنی تشکیل می دهد. واحدهای رخنمون شده زمین شناسی در این ناحیه ماسه سنگها، مارن، کنگلومرا و نهشته های لوماشلی مربوط به رخساره های کم عمق می باشد. قدیمی ترین نهشته ها در منطقه چابهار متعلق به میوسن میانی است که از مجموع ماسه سنگها، مارن و کنگلومرای ریزدانه تشکیل شده است و در تمام این رسوبات صدفهای نرم تنان مشاهده می شود. نهشته های کواترنر شامل پادگانه های دریایی بلند و پست، پادگانه های آبرفتی و مخروط افکنه ها، نهشته های رودخانه ای عهد حاضر، تپه های شنی سست و نهشته های جزر و مدی است. در ساخت موج شکن های منطقه عموماٌ از نهشته های فوق (ماسه سنگ و لوماشل) استفاده شده است.
موج شکن هایی که مورد بررسی قرار گرفته اند عبارتند از:
- موج شکن بندر صیادی پزم: این بندر در شرق خلیج پزم (45کیلومتری غرب چابهار) و در پناه پوزه طبیعی آن قرار گرفته است و دارای موج شکنی به طول تقریبی 420 متر می باشد. این موج شکن از نوع سنگی- بتنی بوده و در احداث آن از قطعات سنگ رسوبی متخلخل (لوماشل) استفاده شده است. در بخش میانی این موج شکن از بلوکهای بتنی تتراپود به وزن دو تن استفاده گردیده است. قطعات سنگی مزبور از معدن فلات پزم برداشت شده که در فاصله 2 کیلومتری محل احداث موج شکن قرار دارد.
- موج شکن بندر صیادی کنارک (در دست ساخت): این بندر در 40کیلومتری غرب چابهار و در مقابل شهر کوچک کنارک در دست احداث می باشد. در ساخت این موج شکن از قطعات سنگی بدست آمده از معدن فلات پزم استفاده می شود.
- موج شکن بندر صیادی تیس: این بندر در 10 کیلومتری شمال چابهارقرار گرفته و دارای موج شکنی به طول تقریبی 450متر می باشد. سنگهای مصرفی در احداث این موج شکن از نوع لوماشل بوده که از معدن تیس در فاصله تقریبی 10 کیلومتری چابهار برداشت شده است.
-راه سنگی دسترسی به اسکله های بندر شهید بهشتی: جهت دسترسی به اسکله های بندر بزرگ تجاری چابهار یک راه با بدنه خرده سنگی به طول 300 متر احداث شده که در ساخت آن از سنگهای لوماشلی و متخلخل معدن تیس استفاده شده است.
- موج شکن بندر شهید کلانتری: این بندر در بخش شرقی خلیج چابهار واقع شده است و دارای موج شکنی به طول 600 متر می باشد. در احداث این موج شکن از ماسه سنگهای استخراج شده از معدن پیر سهراب در 80 کیلومتری شمال شرق چابهار استفاده شده و در بخش انتهایی این موج شکن بلوکهای بتنی مکعبی شکل به وزن تقریبی 14 تن کار گذاشته شده است، که دوام این بلوکهای بتنی در دراز مدت مورد سوال است.
- موج شکن بندر رمین: این بندر در 12کیلومتری شرق چابهار قرار گرفته و دارای موج شکنی به طول تقریبی 600متر می باشد. این موج شکن از نوع سنگی- بتنی می باشد که قطعات سنگی آن از نوع لوماشل متخلخل و از معدنی در نزدیکی محل موج شکن برداشت شده است. در بخشی از موج شکن که در تماس با منطقه جزر و مدی دریا قرار دارد از بلوکهای بتنی (نوع دالاس) استفاده شده است.
- موج شکن بندر بریس: بندر مزبور در 70کیلومتری شرق چابهار و در پناه پوزه طبیعی مارنی واقع است که روی آن را لایه ای از سنگهای متخلخل رسوبی (لوماشل) پوشانده است. برای ساخت این بندر و حوضچه آرامش آن دو موج شکن احداث شده که طول بازوی اصلی در حدود 500 متر می باشد در احداث این موج شکن ها از قطعات سنگی رسوبی متخلخل (لوماشل) استفاده شده که از معدن نزدیک به محل احداث موج شکن استخراج شده است.
- موج شکن پسابندر (در دست ساخت): این بندر در فاصله 120کیلومتری شرق چابهار و در مجاورت خلیج گواتر قرار دارد. در ساخت این موج شکن از قطعات سنگی لوماشل برداشت شده از معدنی در فاصله یک کیلومتری محل احداث موج شکن استفاده می شود.
از آنجایی که در احداث بنادر و موج شکنهای منطقه چابهار اساساٌ از قطعات سنگی استخراج شده از معادن محلی استفاده شده است، بررسی دوام رفتار این مصالح در طول بهره برداری و عمر مفید سازه ضروری می باشد. در همین راستا با توجه به بررسی های انجام شده در منطقه چابهار موارد زیر مطرح میگردد:
- قطعات سنگی لوماشلی مصرفی در اکثر موج شکن ها به دلیل دانسیته کم، درصد سایش بالا و مقاومت کم پس از اشباع شدن توسط آب دریا به راحتی گرد گوشه گردیده و حفرات بزرگ و متعددی را در فضای مابین قطعات بویژه در منطقه جزر و مدی بوجود می آورد که نتیجه آن کاهش میزان قفل و بست قطعات سنگی می باشد.
- از میان معادن موجود و مورد استفاده، به نظر می رسد که قطعات سنگی استخراج شده از معدن پزم در صورت انجام کنترل کیفی در معدن از کیفیت مناسبتری برخوردار می باشد.
- قطعات ماسه سنگ مصرفی در موج شکن شهید کلانتری از یک سو به دلیل دارابودن رگه های کلسیتی متعدد که انحلال آنها سبب خرد شدن کل توده سنگ می شود و از سوی دیگر به دلیل گردگوشه شدن، پوسته پوسته شدن و فرسایش زیاد در تماس با آب دریا از لحاظ دوام مناسب نمی باشد.
- برداشت بی رویه از معادن منطقه سبب گردیده که پس از برداشت لایه سخت، تشکیلات مارنی در مقابل عوامل فرساینده قرار گرفته و میزان حمل رسوبات به حوضچه های آرامش ایجاد شده افزایش یابد که این امر خود سبب کم شدن عمر مفید موج شکن ها می گردد و یا اینکه هزینه بهره برداری و نگهداری به لحاظ لایروبی های مجدد حوضچه آرامش، افزایش یابد.