ارائه شاخص زمین شناسی تزریق در توده سنگ

روش تزریق نفوذی با دوغاب سیمان، به طور گسترده برای آب بندی شکستگی های سنگ به منظور کاهش نفوذپذیری توده سنگ استفاده می گردد. مسئله آب بندی ساختگاه سدها از دیدگاه های زیست محیطی، مهندسی و اقتصادی بسیار مهم است. علاوه بر این، هزینه های تزریق دوغاب سیمان در برخی پروژه های خاص بیش از هزینه های عملیات خاکی و سدسازی است. بنابراین، در نظر گرفتن تاثیر تزریق پذیری توده سنگ، برای بهبود روش های طراحی بخصوص در پروژه های سدسازی ضروری به نظر می رسد. در حال حاضر، ارزیابی عملیات تزریق عمدتا با استفاده از آزمون فشار آب انجام می گیرد. اگرچه، واضح است که امکان دارد جذب دوغاب با توجه به خصوصیات هیدروژئولوژیکی، درجه آلتراسیون و تزریق پذیری منطقه متغیر باشد. فراوانی بالایی از درزه های ریز ممکن است ارزش لوژن مشابه ای از شکستگی منفرد باز را بدهد. هنگامیکه آب بندی در چنین شرایطی مد نظر باشد، شکستگی های با بازشدگی زیاد جذب بالایی از دوغاب را دارند و شکستگی های ریز ممکن است تزریق پذیر نباشد. بنابراین، برنامه ریزی برای ارزیابی عملیات تزریق تنها با توجه به آزمایش فشار آب در این پروژه ها ممکن است رضایت بخش نباشد و نباید معیار اصلی برای تصمیم گیری در کار تزریق قرار گیرد. هدف از این پژوهش، بررسی و شناخت پارامترهای ژئوتکنیکی و زمین شناسی ساختاری که طراحی و ساخت پرده تزریق را تحت تاثیر قرار می دهد و همچنین ارائه یک روش سیستماتیک برای تجزیه و تحلیل پرده تزریق است. بنابراین، لازم است یک معیار برای حد بهسازی و یک مدل مفهومی برای پیش بینی تزریق پذیری توده سنگ ارائه گردد. این تحقیق با توصیف ارتباط بین جذب دوغاب سیمان و نفوذپذیری هر شکستگی، معیار حد بهسازی را برای عملیات تزریق ارائه می دهد. فاکتور هیدرولیک درز (jh) معیار پایه ای برای طراحی و اجرای عملیات تزریق است. سپس، شاخص زمین شناسی تزریق (ggi) براساس مدل مفهومی با استفاده از داده های عملی و روش های تحلیلی برای فرآیند تزریق ایجاد گردید. داده های ورودی شامل: پارامترهای هیدروژئومکانیکی بدست آمده از عملیات تزریق با پارامترهای ثابت مواد و تکنولوژی تزریق در چهار مطالعه موردی شامل سدسیاهو، سد هرات، سد سومبار و سد قزلداش است. ابزار مهم این پژوهش دسترسی به داده های ژئوتکنیک، هیدروژئولوژی، درزه نگاری و همچنین داده های حاصل از آزمایش فشار آب و عملیات تزریق می باشد. شاخص زمین شناسی تزریق به عنوان یک تابع اسکالر از مولفه های ساختار سنگ و فاکتور هیدرولیک درز به صورت fggi = f (js, jh) تعریف می گردد. برای بررسی تزریق پذیری پرده تزریق، ابتدا تزریق پذیری و نفوذپذیری تکیه گاه و بستر ساختگاه ها از طریق توزیع و گسترش نفوذپذیری و رفتار هیدرومکانیکی توده سنگ براساس فاکتور هیدرولیک درز مورد بررسی قرار گرفت. سپس تعداد گمانه ها و مقدار سیمان جذبی پرده تزریق در هر منطقه بررسی گردید. یک تابع عمومی برای نشان دادن ارتباط بین شاخص زمین شناسی تزریق و طول نفوذ و جذب سیمان تعریف گردید. نتایج تطابق خوبی با توابع تحلیلی و داده های صحرایی نشان می دهد. نتایج اندازه گیری در تطابق با نتایج پیش بینی شده است، که تایید می نماید عملیات تزریق به درستی در چارت ggi توصیف شده است. بنابراین، استفاده از چارت ggi برای خصوصیات توده سنگ و طراحی بدان معنی است که، (الف) به طور سیستماتیک قبل از انجام پیش تزریق با داشتن خصوصیات توده سنگ از انجام عملیات تزریق اجتناب گردد، و (ب) می توان ارزیابی اولیه از روش تزریق مناسب را بدست آورد. کلمات کلیدی: تزریق سیمان، رده بندی توده سنگ، شاخص زمین شناسی تزریق، فاکتور هیدرولیک درز