بررسی پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ در ساختگاه سد (مطالعه موردی: سد مخزنی هراز - آمل)

شناسایی و ارزیابی ویژگی‌های ژئومکانیکی توده سنگ‌ها، یکی از مراحل کلیدی در مطالعات زمین‌شناسی مهندسی و طراحی سازه‌های عمرانی بزرگ مانند سدها است. در این پژوهش، با هدف طبقه‌بندی مهندسی و تعیین پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ در ساختگاه سد مخزنی هراز (در جنوب شهرستان آمل)، مطالعات میدانی و آزمایشگاهی جامعی انجام شد که شامل بررسی ساختار زمین‌شناسی، لیتولوژی، ناپیوستگی‌ها و کیفیت توده سنگ است. محدوده مورد مطالعه در پهنه ساختاری البرز مرکزی واقع شده و عمدتاً از واحدهای آهک، آهک مارنی، دولومیت و شیل مربوط به سازند الیکا تشکیل شده است. با بهره‌گیری از داده‌های حاصل از گمانه‌های اکتشافی، مشاهدات صحرایی و آزمایش‌های مکانیکی (مانند مقاومت فشاری تک‌محوره و سه‌محوری)، شاخص‌های gsi و rmr محاسبه و توده سنگ ها طبقه بندی شدند. سپس پارامترهای ژئومکانیکی واحدهای سنگی مختلف در ساختگاه سد مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین پارامترهای مقاومت برشی توده سنگ در پی سد، با استفاده از معیار هوک - براون تخمین زده شد. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که اشباع شدن سنگ‌ها، به‌ویژه در واحد سنگی pn، موجب کاهش چشمگیر مقاومت مکانیکی آن‌ها می‌شود. همچنین تحلیل آزمایش‌های سه ‌محوری بیانگر آن است که با افزایش فشار محصورکننده، مقاومت برشی توده‌سنگ‌ها به‌طور محسوسی افزایش می‌یابد؛ به‌طوری‌که واحد t1-sl بیشترین و واحد pn کمترین مقاومت را نشان داده‌ است. در مقابل، نتایج آزمایش های سه محوری بیانگر افزایش محسوس مقاومت برشی با افزایش فشار محصورکننده بوده و واحد t1-sl بیشترین مقاومت را از خود نشان داده است. به طور کلی، ارزیابی های انجام شده بیانگر آن است که توده سنگهای محدوده ساختگاه سددر رده ضعیف تا متوسط قرار می گیرند و از دیدگاه ژئومکانیکی برای احداث سد خاکی مناسب ارزیابی می شوند

geomechanical parameters assessment of rock mass at the dam site (case study: haraz reservoir dam – amol)

identification and evaluation of the geomechanically characteristics of rock masses are crucial stages in engineering geology studies and the design of large civil structures such as dams. this research was conducted with the aim of engineering classification and determination of the geomechanically parameters of the rock mass at the dam site of the haraz reservoir dam، located south of amol county. for this purpose، a series of field and laboratory studies were carried out، including investigations of geological structure، lithology، discontinuities، rock mass quality، and mechanical tests such as uniaxial and triaxial compressive strength tests on rock samples. the studied dam site is situated within the central alborz structural zone and is primarily composed of limestone، marly limestone، dolomite، and shale units belonging to the elika formation. using data from exploratory boreholes، field observations، and mechanical tests (such as uniaxial and triaxial compressive strength tests)، gsi and rmr indices were calculated، and rock masses were classified. furthermore، by employing the hoek-brown failure criterion، the shear strength parameters of the rock mass were estimated for different areas of the dam foundation. the results indicate that saturation has a significant impact on reducing the mechanical strength of the rocks. this is particularly evident in the pn rock unit، which exhibited the lowest strength. in contrast، the results of triaxial tests show a considerable increase in shear strength with increasing confining pressure، with the t1-sl unit demonstrating the highest strength. in general، the conducted assessments indicate that the rock masses in the dam site area fall into the poor to moderate category. from a geomechanically perspective، the site is deemed suitable for the construction of an embankment dam.