مطالعه زمین‌شناسی مهندسی و تحلیل پایداری دامنه سنگی آهک کارستی خرم‌آباد در محل آبشار مصنوعی

طراحی و ساخت سازه‌های مهندسی در مناطق کارستی، به علت عدم اطمینان به شرایط زیرسطحی، ابعاد و هندسه ساختار کارستی و حفره‌های موجود می‌تواند با مشکلات زیادی مواجه گردد. به همین منظور، بررسی‌های جامع ممکن است به اجتناب از ‌مناطق مسئله‌دار، برنامه‌ریزی پیشگیرانه و اعمال اقدامات اصلاحی موثر کمک کند. در این پژوهش، به دلیل شرایط کارستی موقعیت ساخت آبشار مصنوعی شهر خرم‌آباد، روش‌های مختلفی برای ارزیابی مطالعه زمین‌شناسی مهندسی کارست و تحلیل پایداری دامنه سنگی مورد استفاده قرار گرفته است. این روش‌ها شامل تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی، هیدرولیکی و انحلال‌پذیری نمونه‌های سنگی به دست آمده از گمانه‌های حفاری شده در دامنه سنگی است. همچنین برای ارزیابی توسعه کارست و قضاوت مهندسی، اشکال ژئومورفولوژی کارست و طبقه‌بندی مهندسی توده‌سنگ نیز بررسی شد و برای تعیین و تحلیل لغزش‌های احتمالی در دامنه سنگی از نرم‌افزارهای (dips، roclab، rockplane، swedge و slide)، در حالت استاتیکی و در حالت تماس با جریان آب سطحی استفاده گردیده است. نتایج بررسی‌ها نشان داد که شرایط کارستی منطقه در رده کارست جوان است و ثابت سرعت انحلال‌پذیری سنگ آهک 510× 6.99 ( m/s) می‌باشد. همچنین لغزش‌های احتمالی شناسایی شده در دامنه سنگی، از نوع صفحه‌ای، گوه‌ای و توده‌ای است که پایداری بلندمدت آن‌ها با استفاده از انکر و شاتکریت قابل تامین است؛ اما با توجه به هزینه پایدارسازی، مشکلات زیست‌محیطی ناشی از تزریق سیمان در حفرات انحلالی و افزایش ریسک لغزش‌های ناشی از جریان آب سطحی، توصیه می گردد که برنامه‌ریزی پیشگیرانه برای ساخت آبشار در محل پیشنهادی مدنظر قرار گیرد.

Study of engineering geology and analysis of rock slope stability in karstic areas

Design and construction of engineering structures in karstic areas can face numerous problems due to the dimensions and geometry of karstic structures and existence of unpredictable locations and cavities. Therefore, comprehensive investigations may help to avoid hazardous areas, plan preventively and take effective and corrective course of actions. In this study, due to the karstic conditions of the foundation of the Khorramabad’s artificial waterfall, different methods were used to evaluate the engineering geological features of the karst and analyze the rock slope stability. These methods include determination of the physical, mechanical, hydraulic and solubility properties of the rock samples obtained from the boreholes drilled in the rock slope. In addition, karst geomorphology and rock engineering classification were studied for karst development and engineering judgement. To determine and analyze possible landslides in the rock slope, Dips, Roclab, Rockplane, Swedge and Slide softwares were used in static state and in contact with surface water flow. According to the results, the region is a young karst in terms of karst maturity and the solubility velocity constant of the limestone is 6.99×105 m / s. Also, possible slips detected in the rock slope are of plate, wedge and mass types, whose longterm stability will be provided by anchors and shotcrete. However, due to the stabilization costs, environmental problems causing by cement injection in karstic dissolved cavities and increase in landslides risk causing by surface water flow, it was recommended that preventive planning be considered for the construction of the waterfall at the proposed site.