بررسی ویژگی های زمین شناسی مهندسی آزادراه شمال حد فاصل رستم آباد-رودبار (زمین لغزش دشتگان)
| دسته | زمین شناسی مهندسی |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و پنجمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | منوچهرمرتضوی چمچالی |
| تاريخ برگزاری | ۰۲ اسفند ۱۳۸۵ |
چکیده
محدوده مورد مطالعه در شمال ایران و در فاصله تقریبى ۳۹ کیلومترى جنوب شهرستان رشت در شمال غربى کو ههاى عمارلو قرار دارد.
با توجه به انجام عملیات صحرایى و اطلاعات بدست آمده از منطقه با مطالعه نقشه هاى زمین شناسى معلوم شد که زمین لغزش دشتگان یک زمین لغزش قدیمى است. از جمله عوامل محیطى بسیار کارساز براى زمین لغزش قدیمى محدوده مورد بررسى، رودخانه سفید رود بوده است.
عوامل محیطى بسیار کارساز براى زمین لغزش جدید دشتگان ضمن مهیا بودن شرایط ذاتى مانند جنس، بافت مواد، جهت ناپیوستگى ها، آب، شیب، گسل و شکل دامنه ها و عامل محیطى دخالت انسانى و حفر ترانشه براى راهسازى، نقش غیرقابل انکارى داشته است. ضمن بررسى هاى زمین شناسى و زمین شناسى مهندسى براساس عوامل ذاتى و محیطى مساعد براى ناپایدارى و لغزش، سه نوع منطقه ارزیابى شد؛
ـ مناطقى که استعداد زمین لغزش و ناپایدارى ندارند و یا احتمال لغزش آنها خیلى کم است؛
ـ مناطقى که استعداد نسبى دارند و مستعد لغزش مى باشند؛
ـ مناطقى که خطر ناپایدارى و زمین لغزش جدى دارند؛
نتایج مطالعات صورت گرفته شامل۱نقشه زمین شناسى مهندسى با مقیاس۱:۲۰۰۰ گویا شده مى باشد که به همراه انجام آزمایش مکانیک سنگ و راهکار براى تثبیت زمین لغزش دشتگان ارائه گردیده است.
ABSTRACT
The region under study is located about ۳۹ kilometers in the south the of Rasht, north west of the Ammarlu mountains, and north of Iran.
Due to the field studies and the data obtained from the study of geological maps of the area it was revealed that the Dashtegan landslide is on old one.
Under study one of the effective environmental factors for ancient landslide in the region under study is the sefidrood river.
Under study one of the effective environmental factors for Dashtegan young landslide, have had the undeniable role with respect to the inherent conditions such as kind and tissue of material, uniformity direction water, slope, fault, hills shape, environmental factor. Three kinds of area were evaluated regarding the geology and engineering geology studies on the basis of suitable environmental and inherent factors. They inclued :
۱- area that don’t havy any landslide and instability or there is little landslide in them
۲- area that have partial and are liable to landslide, and
۳- area that have the danger of instability and serious landslide.
The results of studies include ۱ engineering geology map to the scale of ۱:۲۰۰۰ and do rock mechanic examination that are presented with the solution for the stability of Dashtegan landslide.
بررسی ویژگی های زمین شناسی مهندسی آزادراه شمال حد فاصل رستم آباد-رودبار (زمین لغزش دشتگان)
منوچهرمرتضوی چمچالی[1]- دکتر فریدون رضایی[2] - مهندس سعید حکیمی[3]
چکیده
محدوده مورد مطالعه در شمال ایران و در فاصله تقریبی 39 کیلومتری جنوب شهرستان رشت در شمال غربی کو ههای عمارلو قرار دارد.
با توجه به انجام عملیات صحرایی و اطلاعات بدست آمده از منطقه با مطالعه نقشه های زمین شناسی معلوم شد که زمین لغزش دشتگان یک زمین لغزش قدیمی است. از جمله عوامل محیطی بسیار کارساز برای زمین لغزش قدیمی محدوده مورد بررسی، رودخانه سفید رود بوده است.
عوامل محیطی بسیار کارساز برای زمین لغزش جدید دشتگان ضمن مهیا بودن شرایط ذاتی مانند جنس، بافت مواد، جهت ناپیوستگی ها، آب، شیب، گسل و شکل دامنه ها و عامل محیطی دخالت انسانی و حفر ترانشه برای راهسازی، نقش غیرقابل انکاری داشته است. ضمن بررسی های زمین شناسی و زمین شناسی مهندسی براساس عوامل ذاتی و محیطی مساعد برای ناپایداری و لغزش، سه نوع منطقه ارزیابی شد؛
ـ مناطقی که استعداد زمین لغزش و ناپایداری ندارند و یا احتمال لغزش آنها خیلی کم است؛
ـ مناطقی که استعداد نسبی دارند و مستعد لغزش می باشند؛
ـ مناطقی که خطر ناپایداری و زمین لغزش جدی دارند؛
نتایج مطالعات صورت گرفته شامل1نقشه زمین شناسی مهندسی با مقیاس1:2000 گویا شده می باشد که به همراه انجام آزمایش مکانیک سنگ و راهکار برای تثبیت زمین لغزش دشتگان ارائه گردیده است.
ABSTRACT
The region under study is located about 39 kilometers in the south the of Rasht, north west of the Ammarlu mountains, and north of Iran.
Due to the field studies and the data obtained from the study of geological maps of the area it was revealed that the Dashtegan landslide is on old one.
Under study one of the effective environmental factors for ancient landslide in the region under study is the sefidrood river.
Under study one of the effective environmental factors for Dashtegan young landslide, have had the undeniable role with respect to the inherent conditions such as kind and tissue of material, uniformity direction water, slope, fault, hills shape, environmental factor. Three kinds of area were evaluated regarding the geology and engineering geology studies on the basis of suitable environmental and inherent factors. They inclued :
1- area that don’t havy any landslide and instability or there is little landslide in them
2- area that have partial and are liable to landslide, and
3- area that have the danger of instability and serious landslide.
The results of studies include 1 engineering geology map to the scale of 1:2000 and do rock mechanic examination that are presented with the solution for the stability of Dashtegan landslide.
مقدمه
امروزه با توجه با اخباری که مکرراً در مورد تأثیر منفی زمین و فرآیندهای فعال در آن بر سازه های مهندسی و طرحهای عمرانی می خوانیم و می شنویم مسئله شناخت، تحقیق و دستیابی به راه حل ها و شیوه های مناسب جهت مهار وکنترل و کاهش خطرات ناشی از این حوادث مورد توجه خاص محافل علمی و تحقیقاتی و دستگاههای اجرایی همچنین، مراجع و مجامع جهانی است. بسیاری از این پدیده های طبیعی در جهت مخالف با تمایل بشر در گسترش روز افزون استفاده از زمین عمل نموده و در بسیاری موارد که وجود آنها نادیده گرفته شده است یا سیستم مدیریتی صحیح حاکم نبوده است، به صورت بلایای طبیعی ظاهر گشته اند. از جمله این پدیده ها، زمین لغزشها یا در اصطلاح فراگیرتر حرکتهای دامنه ای می باشند. به طور ساده این پدیده ها شامل حرکت مواد تحت تأثیر نیروی ثقل به سمت پایین دامنه می باشند عوامل متعددی مانند بارانهای سیل آسا، تنشهای ناشی از زلزله و خاکبرداریهای مصنوعی در تحریک ناپایداری دامنه ها دخیل می باشند. با توجه به ویژگیهای زمین شناسی، فیزیوگرافی، آب و هوا و موقعیت اجتماعی استان گیلان، خطر رانش زمین از بلایای زمین شناسی مورد توجه می باشد که شاهد خسارات عمده ای از جانب آن می باشیم رانشهای بزرگ و متعددی در گذشته و حال در این استان روی داده است که برخی از آنها موجب مدفون شدن بخش یا تمامی روستاها شده است فاجعه دفن شدن تمامی روستای فتلک در خرداد ماه 1369رودبارازآن جمله است. زمین لغزش سیمره واقع در رشته کوه زاگرس یکی از بزرگترین و کمیاب ترین زمین لغزش های جهان می باشد که در زمان ما قبل تاریخ اتفاق افتاده است. و زمین لغزش های ناشی از بارندگیهای سنگین سال 1993 در گیلان با 6 نفر کشته و ویران شدن بیش از 16 خانه مسکونی، از جمله زمین لغزشهای مهم در ایران به شمار می آیند. [لشکری پور، 1999]
1) موقعیت جغرافیائی و راههای ارتباطی
محدوده مورد مطالعه در استان گیلان در ساحل راست رودخانه سفیدرود بین رودبار و رستم آباد درفاصله تقریبی39 کیلومتری جنوب شهرستان رشت در حد فاصل طولهای جغرافیایی"57 '18 ْ49 تا "03 '24 ْ49وعرض هایی جغرافیایی"45 '47 ْ36 تا "35 '58 ْ36 در شمال غربی کو ههای عمارلو قرار دارد.برای دسترسی به آن تا نزدیک رودبار از جاده آسفالت قزوین ـ رشت استفاده می شود و سپس از راه روستاهائی که در ساحل راست رودخانه سفیدرود قرار گرفته اند. محدوده مورد مطالعه هر چند در استان گیلان قرار دارد اما هوای آن مرطوب نیست و بیشتر متمایل به معتدل تا کمی خشک است. میزان متوسط بارندگی سالیانه آن بین300 تا400میلیمتر می باشد و بعلت ارتفاع نسبتا" کم نزولات بیشتر بصورت باران است، برف بندرت می بارد و پس از باریدن در ظرف یکی دو روز آب می شود. بارندگی بیشتر در زمستان و اوائل بهار صورت می گیرد و در همین مدت در بیشتر روزهای غیربارانی باد نسبتا" شدید جریان دارد.
2) زمین شناسی عمومی منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه ازنظر تقسیمات زمین شناسی ایران دربخشی از ارتفاعات البرز غربی قرار گرفته است. رشته کوه البرز در شمال ایران بصورت قوسی کمانی شکل به عرض حدود 65 تا100کیلومتر و طول حدود 2000 کیلومتر می باشد که از کوههای قفقاز در ارمنستان و آذربایجان شروع می شود و تا کوههای پامیر در مرز شمالی افغانستان ادامه دارد.
کوههای البرز از شمال به دریای خزر محدود می شود که یک فرو افتادگی تکتونیکی است و از سمت شمال شرق به ورقه توران محدود می شود که مرز آن محل بسته شدن دریای پالئوتتیس است. دامنه جنوبی البرز در مقابل بلوک ایران مرکزی قرار می گیرد. از سمت غرب و جنوب غرب کوههای البرز در مقابل مجموعه ولکانیکی رشته کوههای تارم قرار گرفته و مرز آنها یک گسل عمیق مشخص با شیب بسیار تند است. کوههای البرز بطور کلی جزو کمربند چین خورده آلپ ـ هیمالیا است و چند مرحله کوهزائی را متحمل شده اند که مهمترین آنها دو فازکوهزائی سیمرین و آلپین می باشند.
3)گسل
این گسل در واقع حد شرقی زمین لغزش دشتگان است در جنوب آزادراه قرار گرفته و تشکیل یک دره گسلی داده است. (تصویر1) شیب و امتداد شیب گسل نزدیک آزادراه 203/70 درجه است. اما در مسیر دره به سمت جنوب شرق حالت موجسانی دارد. در مسیر دره و مجاور گسل در بعضی قسمت ها اثر دو سه متر توف اسید به شدت کائولینیتی شده دیده می شد. روی صفحه گسل(فرا دیواره) سمت غرب دره زمین لغزش دشتگان است و زیر صفحه گسل سنگهای برجای ایگنمبرایت() و توفهای ریولیتی().
4) زمین لغزش دشتگان
جوان ترین زمین لغزه محدوده مورد بررسی می باشد و از دوباره فعال شدن بخش شرقی زمین لغزه دشتگان بوجود آمده است. جنس توده ای که لغزیده همان مخلوط و ملقمه در هم سنگهای ولکانیکی ائوسن می باشد که در زمین لغزه دشتگان بوجود آمده بودند. از رهگذربررسی ها و برداشت های زمین شناسی مورد اشاره همانطور که در(برگه شماره1) ملاحظه می شود معلوم شد:
1ـ شکاف های جدید، کششی بودند و فقط در بخش شرقی زمین لغزه قدیم گسترش چشم گیر داشتند و تقریبا" در کل توده زمین لغزه دشتگان و از جمله محدوده روستای دشتگان هیچگونه شکاف دیده نشد و به همین مناسبت از همان ابتدای بررسیها احتمال رخداد زمین لغزش مجدد برای روستای دشتگان منتفی اعلام شد.
2ـ در محدوده شرقی زمین لغزه دشتگان که شکافهای جدید ایجاد شده بود اثر خزش های قدیمی در سطح زمین دیده می شد در حالیکه در قسمت غربی و مرکزی آن چنین پدیده ای ملاحظه نشد و این گواهی بر نا آرامی بخش شرقی زمین لغزش دشتگان قبل ازساخت آزادراه بوده است.
3ـ حرکت دوباره در فرادیواره گسل(تصویر1) که کنترل کننده مرز شرقی زمین لغزه قدیمی دشتگان است عامل اصلی زمین لغزش جدید دشتگان می باشد.
4ـ گسلدر واقع یک سطح ناپیوستگی قوسی شکل است که کمی بالاتر از بستر آزادراه قرار می گیرد به همین مناسبت در فعالیت دوباره خود هیچ صدمه ای به بستر آزادراه نزده است.
شکاف های جدید در قسمت شرق زمین لغزه دشتگان در مراحل اولیه دارای بازشدگی و افتادگی کم بودند اما روزانه بتدریج بازشدگی و افتادگی آنها پیشرفت می کرد و ظرف حدود 70 روز بلوک غربی نزدیک به 2 متر فرو افتاد. این شکاف ها در واقع ادامه گسلاست و در نتیجه دوباره فعال شدن آن روز20/3/84 ساعت 16 بخش فرا دیواره گسل (قسمت شرقی زمین لغزه قدیمی دشتگان) در ظرف کمتر از30 ثانیه فرو ریخت وبا جابجائی حدود5/1میلیون مترمکعب خاک وسنگ موجب مسدود شدن آزادراه بین کیلومتر 55/29تا8/29 گردید (تصویر2). زمین لغزه دشتگان یک زمین لغزش مرکب دورانی است که در آن پرتگاه اصلی و پرتگاههای فرعی و همچنین بخش فرو نشست آن دیده می شود. مرز غربی زمین لغزه جدید با توده زمین لغزه قدیمی در راستای جنوب به شمال ایجاد یک دیواره پر شیب کرده که سطح این دیواره در نتیجه حرکت توده لغزشی صاف و صیقلی شده و خطوط ظریف موازی روی آن به وضوح جهت حرکت توده لغزشی را نشان می دهد که از جنوب بطرف شمال است.
مرز شرقی زمین لغزه جدید دشتگان نیز همان گسل است که دوباره فعال شده، شرق گسل سنگهای ایگنمبریتی برجا و در غرب گسل توده فرو افتاده است. پیش از زمین لغزش جدید دشتگان یک دکل برق فشار قوی در بالای کوه قرار داشت که محل آن در نقشه زمین شناسی 1:2000 (برگه شماره1) در نزدیک حاشیه سمت چپ نقشه نشان داده شده است. این دکل پس از زمین لغزش جدید دشتگان حدود 67 متر در جهت جنوب غرب نسبت به محل اولیه حرکت داشته، دکل پس از زمین لغزش کج شده اما فرو نغلطید. زمین لغزش جدید دشتگان کمتر از زمین لغزش قدیمی دشتگان وسعت دارد و فقط در قسمت شرقی آن اتفاق افتاده است.
5) آزمایشات
گمانهبه عمق53 متر شامل کمپلکس آذرین بازیک برنگ خاکستری مایل به سبز و بوسیله
دستگاه روتاری از نوع دورانی در دشتگان حفر گردیده است.
جدول1ـ کیلومتر6/29آزادراه (دشتگان)،نتایج آزمایش مقاومت کشش برزیلی از گمانه
|
شماره نمونه
|
) m عمق(
|
مشخصات نمونه
|
بار کششی
|
|
شکل گسیختگی
|
||
|
قطر
|
ارتفاع
|
(گسیختگی)
|
|||||
|
D
|
H
|
F
|
|||||
|
Cm
|
Cm
|
Kgf
|
Kgf/cm
|
Mpa
|
|||
|
90089
|
40 ـ 5/39
|
1/7
|
7/3
|
2500
|
6/60
|
9/5
|
|
|
90089
|
40 ـ 5/39
|
1/7
|
7/3
|
2700
|
4/65
|
4/6
|
|
|
90089
|
40 ـ 5/39
|
1/7
|
7/3
|
3100
|
1/75
|
4/7
|
|
|
90089
|
40 ـ 5/39
|
1/7
|
7/3
|
2500
|
6/60
|
9/5
|
|
جدول2ـ کیلومتر6/29 آزادراه (دشتگان)، نتایج آزمایشهای انجام یافته ازگمانه
|
شماره نمونه
|
عمق
(m)
|
RQD (درصد
|
مقاومت تک محوری Kgf/cm
|
E
)Gpa)
|
U
|
مقاومت سه محوری
C (Mpa) (درجه)
|
برش مستقیمسنگ
C (Mpa) (درجه)
|
|
90084
|
5/3ـ 2/3
|
73
|
|
|
|
31/14 = C
5/50 =
|
|
|
90085
|
75/6 ـ 30/6
|
58
|
1/730
|
44/8
|
20/0
|
|
|
|
90086
|
75/10ـ 4/10
|
100
|
|
|
|
|
C=0
=40
|
|
90087
|
4/13 ـ 13
|
46
|
|
|
|
06/15 = C
5/50=
|
|
|
90088
|