دسته: فنی و مهندسی مقاله بررسی تونل و آلودگی های آن در 52 صفحه ورد قابل ویرایش
قیمت فایل فقط 5,000 تومان
مقاله بررسی تونل و آلودگی های آن در 52 صفحه ورد قابل ویرایش
تعریف تونل: تونل راهرو زیرزمینی افقی یا تقریباً افقی كه از هر دو طرف به هوای آزاد مرتبط است.
مراحل تونل سازی: مراحل احداث و آماده سازی تونلها به شرح زیر است:
الف) تهیه طرح تونل ب) نقشه برداری مسیر و تحقیقات مهندسی ج) حفر تونل
د) نگهداری موقت تونل
طبقه بندی تونلها: به طور كلی تونلها را می توان به سه دسته تونلهای حمل و نقل، تونلهای صنعتی و تونلهای معدنی تقسیم كرد.
تونلهای حمل و نقل: این تونلها به قصد رفت و آمد افراد و حمل مواد احداث شده و خود به گروههای زیر تقسیم می شوند:
الف) تونلهای راه آهن ب) تونلهای راه ج) تونلهای پیاده رو د) تونلهای ناوبری هـ) تونلهای مترو
تونلهای صنعتی: این تونلها به منظور انتقال مواد و تاسیسات احداث می شوند و گروه تونلهای زیر را دربرمی گیرند.
الف) تونلهای مربوط به نیروگاههای آبی ب) تونلهای انتقال آب ج) تونلهای استفاده همگانی و پناهگاهها د) تونلهای فاضلاب هـ) تونلهای طرحهای صنعتی و) انباری های نظامی ذ) تونلهای دفن زباله های اتمی
تونلهای معدنی: این تونلها كه به منظور احداث شبكه معادن حفر می شوند، شامل تونلهای زیر هستند:
الف) تونلهای گشایشی معدن ب) تونلهای اكتشافی ج) تونلهای استخراجی (مثل راهروهای معدنی، گالریها) د)تونلهای خدماتی هـ) تونلهای زهكشی
تونلهای حمل و نقل به عنوان یك سازه دائمی و برای استفاده طولانی مدت طراحی می شوند و سیستم نگهداری آنها بطور اصلوی با تونلهای معادن متفاوت است.
از جمله اختلافات دیگر تونلهای معدنی و حمل و نقل، ابعاد آنهاست. تونلهای معدنی ابعاد محدودی دارند، حال آنكه تونلهای حمل و نقل به مراتب ابعاد بزرگتری دارند.
قبل از حفر و احداث تونل، بایستی منطقه موردنظر را مطالعه كرد و مناسب ترین مسیر تونل را برگزید و آنگاه مسیر را مطالعه كرد. واضح است كه این مطالعات زمان بر و هزینه بر است، اما بدون انجام آن ممكن است اشكالات اساسی در ضمن احداث تونل بروز كند. به طور كلی مطالعات مسیریابی را می توان به شرح زیر رده بندی كرد:
الف) جمع آوری اطلاعات منطقه ب) بررسی عكسهای هوایی و نقشه های توپوگرافی منطقه ج) مطالعات زمین شناسی سطحی د) مطالعات ژئوفیزیكی ل) حفر گمانه های اكتشافی ن) مطالعات آب شناسی ی) حفر گالریهای اكتشافی و) آزمایشات برجا ه) بررسیهای آزمایشگاهی
از دیدگاه مهندسی، خاك یا سنگی كه مسیر تونل از آنها می گذرد، در واقع نوعی مصالح ساختمانی به شمار می رود و بنابراین برای آ“كه بتوان شیوه حفر و نگهداری مناسب را برگزید، ابتدا باید ویژگی های مهندسی ژنها را به خوبی شناسایی كرد.
با توجه به این واقعیت كه در واقع زمین محل، مصالح سازنده فضای زیرزمینی را تشكیل می دهد، نه پوششهای موقت و یا دائمی به هنگام طراحی تونل ها باید نكات زیر را مدنظر قرار داد:
الف) مطالعه دقیق وضعیت زمین شناسی و ژئوتكنیكی محل ب) تطبیق هر چه بیشتر طرح و اجرای آن با شرایط طبیعی زمین ج) حداقل دستكاری در وضعیت طبیعی زمین د) ثبت دائمی حركات زمین در اطراف فضای ایجاد شده
قبل از هرگونه عملیات تحقیقاتی در مورد منطقه، ابتدا باید اطلاعات موجود را جمع آوری كرد. بدین منظور بایستی با مراجعه به سازمان ها و موسساتی كه احتمال دارد در منطقه كاركرده باشند، اطلاعات احتمالی را به دست آورد. این اطلاعات شامل موارد زیر است: الف) نقشه توپوگرافی منطقه كه معمولاً از طریق سازمان نقشه برداری كشور و یا سازمان جغرافیایی ارتش تهیه می شود ب) نقشه زمین شناسی منطقه كه برای تهیه آن باید به سازمان زمین شناسی كشور مراجعه كرد ج) عكسهای هوایی منطقه كه برای تهیه آن باید به سازمان جغرافیایی ارتش مراجعه كرد. د) مراجعه به بانكهای اطلاعاتی برای تهیه تحقیقات احتمالی كه در مورد منطقه انجام گرفته است.
ارزیابی ساختمان تونل: براساس مطالعاتی كه درباره ساختگاه تونل انجام می گیرد، می توان محدوده را از نظر ژئوتكنیكی ارزیابی كرد. اصولاً بسته به واكنش زمین نسبت به ایجاد تونل (یا هر فضای زیرزمینی دیگر) آن را به دو گروه كلی با شرایط مناسب و نامناسب تقسیم بندی می كنند. اگر شرایط زمین مناسب باشد، در زمینه حفر تونل مشكلی پیش نمی آید، حال آنكه در مورد زمینهای نامناسب ممكن است احداث تونل با خطراتی توام باشد و یا موجب توقف، تاخیر و افزایش غیرعادی هزینه ها بشود. در چنین شرایطی قبل از شروع حفاری تونل، باید زمین را بهسازی كرد. عوامل اصلی تعیین كننده شرایط زمین عبارتند از:
الف) مشخصات سنگ ب) خاك ج) آب زیرزمینی د) سایر عوامل
پیش بینی نشت زمین:
در اثر احداث تونل، وضعیت تنشهای موثر بر زمین تغییر می كند كه تغییر شكلهایی را به دنبال دارد. اگر برای مهار این تغییر شكلها تدبیری اتخاذ نشود، امكان دارد كه تاج تونل نشت كند و تاثیر آن به سطح زمین برسد و سرانجام باعث نشت ساختمانها و تاسیسات واقع در بالای تونل بشود. یكی از عوامل دیگر كه در نشت زمین موثر است، زهكشی آب زیرزمینی منطقه به وسیله تونل و در نتیجه پایین رفتن سطح ایستابی است.
با توجه به اهمیت پدیده نشت زمین باید روشهایی را برای حفر و نگهداری تونلها برگزید كه نشت به حداقل ممكن برسد.
در بعضی موارد طراحی و اجرای سیستم نگهداری مناسب، مانع از نشت موثر زمین یم شود و گاه نیز لازم است زمین بهسازی یا تقویت شود. میزان نشت به شرایط زمین شناختی، ابعاد تونل و روش حفاری و نگهداری بستگی دارد.
پدیده نشت معمولاً در مورد تونلسازی در زمین های خاكی مهمتر از زمینهای سنگی است، اما در پاره ای موارد اجرای نامناسب حفاری و نگهداری تونل در زمینهای سنگینی نیز پدیده نشست را به دنبال داشته است.
شكل و ابعاد مقطع تونل:
انتخاب شكل و ابعاد مقطع تونل تابع هدف احداث تونل، سیستم حفر تونل، شیوه بارگیری و روش نگهداری دایمی آن است. در مواردی كه استفاده از شكلهای مختلف امكان پذیر باشد، باید شكلی را انتخاب كرد كه هزینه های كلی احداث تونل به حداقل ممكن برسد.
تونلهای مترو:
ابعاد تونلهای مترو نیز تابع نوع قطارها و سرعت آنها است.
امتداد تونلها:
تونلهای مترو: حداقل شعاع انحنای تونلهای مترو نیز تابع سرعت ماكزیمم پیش بینی شده برای قطارها است. به عنوان مثال، حداقل شعاع انحنای تونلهای مترو شهر نیویورك واقع در ایالات متحده آمریكا، 107 متر در نظر گرفته شده، حال آنكه این عدد در مورد مترو شهر سانفرانسیسكو همین كشور، حداقل 1100 متر است.
شیب تونلها:
تونلهای مترو: حداقل شیب مجاز تونلهای مترو در طول مسیر 3 درصد و در ایستگاهها 1 درصد و حداقل آن 5/0 درصد می باشد.
وضعیت سنگ شناسی محدوده تونل: ساختگاه تونل ممكن است حاوی سنگهای آذرین، رسوبی، دگرگونی و یا مخلوط آنها باشد. هر یك از این سنگها از نظر حفر و نگهداری تونل، وضعیت های مختلفی دارند.
الف) سنگهای آذرین، مقاومت فشارشی بالایی دارند و به همان نسبت حفاری آنها مشكل است، اما به علت مقاومت خوبی كه دارند، در بسیاری موارد «خودنگهدار» هستند و نیازی به نصب سیستم نگهداری در آنها نیست.
ب) سنگهای رسوبی در حالت كلی ضعیف تر از سنگهای آذرین اند و بنابراین برای حفر تونل در بسیاری از این سنگها، می توان از ماشین های تونل كنی استفاده كرد. در عین حال، در بسیاری موارد، تونلهایی كه در این سنگها حفر می شوند، به سیستم نگهداری نیاز دارند.
ج) از جمله مشخصات مهم سنگهای دگرگونی، وجود تورق در آنها است كه از جمله صفحات ضعیف این سنگها به شمار می آیند. البته بعضی از سنگهای دگرگونی، فاقد این ساخت اند.
در مورد تمام سنگها، مسئله هوازدگی از جمله مسائل مهم تونلسازی است زیرا به شدت مقاومت سنگها را كاهش می دهد و ممكن است تا عمق زیادی بر سنگها اثر كند.
عواملی همچون وضعیت جوی و توپوگرافی منطقه و عوامل فرسایش و البته نوع سنگها در عمق هوازدگی سنگها موثرند.
تجهیز كارگاه:
قبل از آغاز عملیات حفر تونل، مقدمات كار باید فراهم شود. فراهم كردن مقدمات امر معمولا تحت عنوان تجهیز كارگاه نامیده می شود.
عوامل آلوده كننده هوای تونلها
برای اینكه بتوان تهویه تونلها را به خوبی انجام داد، ابتدا بایستی عوامل آلوده كننده هوای تونلها را بررسی كرد. در مرحله حفاری مهمترین عوامل آلوده كننده گرد و غبار و گازهای ناشی از آتشباری است، اما در مرحله بهره برداری گازهای ناشی از موتورهای درونسوز مهمترین عوامل آلوده كننده هستند.
مسائل ناشی از گرد و غبار از جمله قدیمی ترین مشكلات صنعتی است كه از زمان انقلاب صنعتی تا عصر حاضر به شكلهای مختلف گریبانگیر نیروی كار بوده است این پدیده به خصوص در تونلها و محیطهای كاری زیرزمینی بیشتر احساس می شود به همین منظور همواره سعی بر این بوده است كه این عارضه از جنبه های مختلف مورد بررسی قرار گیرد و سپس معیارها و قوانین مربوط به كنترل و بهبود شرایط كاری نیروی انسانی تعیین شود اولین مجموعه قوانین كه برای كنترل گردو غبار در معادن و تونلها تدوین شد مربوط به كشور اتحادیه آفریقای جنوبی است كه در سال 1912 میلادی در مورد شرایط كار در معادن طلای «ویت واترزرند» این كشور وضع شد دیگر كشورها نیز طی سالهای 1920 تا 1930 میلادی قوانینی وضع كردند این قوانین عمدتاً مربوط به پدیده سیلیكوز و آیین نامه های لازم برای انجام كار در سنگهای حاوی سیلیس بود مقررات آن زمان ناشی از نظرات پزشكی وقت، بدین مضمون بود كه اصولا گرد وغبار ناشی از سنگهای سخت، موجب ایجاد ناراحتی سیلیكوز و بیماری سل در افراد می شود كه نهایتا مرگ را به دنبال دارد در این زمانها گرد و غبار ناشی از زغال چندان خطر آفرین تلقی نمی شد.
حادثه مهم در این مورد در سال 1959 میلادی، طی كنفرانسی كه پیرامون مسئله پنوماكونیوس در ژوهانسبورگ آفریقای جنوبی برگزار شده بود، روی داد در این كنفرانس پیشنهاداتی برای جهت گیری مجدد مطالعات بر روی موضومع مورد بحث انجام گرفت و به ویژه توجه خاصی در مورد روشهای نمونه برداری و استراتژی های مربوطه متمركز شد همچنین مشخص شد كه قطر هر ذره از گرد و غباری كه به هنگام تنفس وارد ششها می شود معادل 5 میكرون است و به چنین ذراتی گرد و غبار قابل تنفس اطلاق شد بعدا این باور به وجود آمد كه بیان درصد وزنی گرد وغبار قابل تنفس در شرایط مختلف نسبت به روش متداول آن زمان یعنی شمارش ذرات، روش مناسب تری برای بیان خطرات بالقوه موجود در هوا است.
برای رده بندی ذرات معلق روشهای مختلفی وجود دارد كه از جمله آنها می توان به دو روش تقسیم بندی كه در مهندسی ایمنی محیطهای زیرزمینی مطرح است اشاره كرد كه اولی بر اساس توزیع ابعاد ذرات و دومی بر حسب آثار فیزیولوژیكی بنا شده است.
1) تقسیم بندی براساس ابعاد ذرات معلق در هوا:
بسته به نوع كانیهای تشكیل دهنده سنگها، گردوغبار موجود در هوای تونلها، در ابعاد متنوعی دیده می شود ساده ترین راه برای تعیین ابعاد ذرات غیركروی، روش مساحت تصویر یا قطر هندسی معادل است مقصود از قطر هندسی معادل، قطر كره ای است كه مساحت تصویر آن با مساحت تصویر ذره واقعی برابر است.
2) تقسیم بندی براساس اثرات فیزیولوژیكی:
از نقطه نظر صدمات بالقوه ای كه گردوغبار برای سلامتی افرادی كه در زیرزمین كار می كنند دارد، آنها را به 5 دسته زیر تقسیم می كنند:
الف) گردوغبارهای سمی:
این ذرات واكنشهایی را با سیستم تنفسی انجام می دهند یا اینكه سبب می شوند تا تركیبهای سمی از طریق دیواره های مخاط و لثه ها وارد جریان خون شوند بعضی از كانیهای فلزی از جمله این دسته اند مضرترین آنها شامل تركیبات آرسنیك، سرب، اورانیوم و دیگر كانیهای رادیواكتیو، جیوه، كادمیوم، سلنیم، منگنز، تنگستن و نیكل است.
ب) گرد و غبارهای سرطان زا
موتاسیون یا جهش سلولی ناشی از تابش اشعه های آلفا، بتا و گامای حاصل از تلاش سری های اورانیوم، باعث گسیل دختران رادن می شوند كه در زمره خطرناك ترین ذرات سرطان زا محسوب می شوند سایش بافت ششها و انجام واكنش شیمیایی سطحی در اثر رشته های آس بست، سبب تشكیل تومور می شود كه این امر در مقیاس محدودتر در مورد ذرات كوارتز تازه تولیده شده نیز صادق است. كسانی كه در معرض گردوغبارهای آرسنیكی قرار می گیرند نیز ممكن است دچار سرطان شوند هم اكنون در مورد خواص سرطان زایی بالقوه مواد حاصل از اگزوز ماشین آلات دیزلی نیز در جریان است.
جهت دریافت فایل مقاله بررسی تونل و آلودگی های آن لطفا آن را خریداری نمایید
قیمت فایل فقط 5,000 تومان
برچسب ها : تحقیق بررسی تونل و آلودگی های آن , پروژه بررسی تونل و آلودگی های آن , مقاله بررسی تونل و آلودگی های آن , دانلود تحقیق بررسی تونل و آلودگی های آن , بررسی تونل و آلودگی های آن , تونل , آلودگی های تونل