دانلود کارآموزی اداره آموزش و تجهیزات نیروی انسانی شرکت ملی حفاری ایران

اختصاصی از نیک فایل دانلود کارآموزی اداره آموزش و تجهیزات نیروی انسانی شرکت ملی حفاری ایران دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تقدیرو تشکر :

سپاس مخصوص پروردگاری که هیچگاه در لحظه های سخت زندگی مارا تنها نگذاشت؛بر حسب وظیفه­ی انسانی و ادب و تواضع نسبت به بزرگوارانی که در آموزش و تهیه ی گزارش  همکاری کرده­اند، بر خود لازم و واجب می­دانیم مراتب سپاس و تشکر خود را از زحمات بی شائبه استاد راهنمای گرانقدرمان  دکتر حسین قهرمانی و دکتر احسان فیروزفرهمچنین سرپرست کار اموزی سرکار خانم مهسا خدابخشی که باسعه ی صدر و رویی گشاده در تمام این مدت ما را مدیون لطف خود کردند و در این راه همراهیمان فرمودند، قدردانی کنیم.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                   صفحه

چکیده........................................................................................................................................................................ 1

مقدمه.................................... 2

معرفی اداره آموزش و تجهیزات نیروی انسانی شرکت ملی حفاری ایران.................................... 3

فصل اول: تکنولوژی سیال حفاری

• 1-1 فاز مایع گل حفاری...................................................................................................................................... 8
• 1-2 فاز جامد گل حفاری..................................................................................................................................... 12

1-3 کاربرد و وظایف گل حفاری........................................................................................................................ 12

1-4 زمین شناسی................................................................................................................................................. 17

• 1-5 مشکلات غیر طبیعی در سیال حفاری................................................................................................... 21
• 1- 6 جلوگیری از خطرات مواد شیمیایی گل حفاری................................................................................. 23
• 1-7 تقسیم بندی گل حفاری............................................................................................................................. 23
• نتیجه گیری.............................................................................................................................................................. 29

فصل دوم :شیمی خاک رس

• شیمی خاک رس......................................................................................... 31
• نتیجه گیری............................................................................................... 34
• فصل سوم :ساختار پلیمیرهای بکار رفته در سیالات حفاری

ساختار پلیمرهای بکار رفته در سیالات حفاری. 36

نتیجه گیری.............................................................................................................................................................. 42

• فصل چهارم : سیالات روغنی

4-1 تکنولوژی سیال حفاری............................................................................................................................... 45

4-2 کاربرد سیالات روغنی.................................................................................................................................. 45

4-3 سیالات امولسیونه......................................................................................................................................... 46

4-4 روشهای نگهداری و کنترل سیالات روغنی........................................................................................... 53

نتیجه گیری.............................................................................................................................................................. 68

• فصل پنجم :مواد سیال حفاری

5-1 مواد وزن افزا................................................................................................................................................... 71

5-2 مواد گرانروی زا.............................................................................................................................................. 73

5-3 مواد کنترل کننده صافاب سیال حفاری.... 74

5-4 مواد کنترل کننده PH سیال حفاری...................................................................................................... 75

5-5 مواد رسوب دهنده یون کلسیم................................................................................................................. 75

5-6 مواد کنترل کننده هرز روی....................................................................................................................... 76

5-7 مواد جلوگیری از خوردگی......................................................................................................................... 77

5-8 سایر مواد مصرفی.......................................................................................................................................... 77

نتیجه گیری.............................................................................................................................................................. 80

فصل ششم  :آلودگیهای سیال حفاری

6-1 آلودگی ناشی از مواد جامد......................................................................................................................... 82

6-1-1 آلودگی ناشی از مواد رسی.................................................................................................................... 83

6-1-2 آلودگی ناشی از سیمان............... 83

6-1-3 آلودگی ناشی از گچ................................................................................................................................. 83

6-2 الودگی اب دریا............................................................................................................................................... 84

6-3 آلودگی ناشی از اکسیژن............................................................................................................................. 84

6-4 آلودگی ناشی از کربناتها و بیکربناتها....................................................................................................... 84

6-5 آلودگیهای اسیدی......................................................................................................................................... 85

نتیجه گیری.............................................................................................................................................................. 87

فصل هفتم  :آزمایشات سیال حفاری

7-1 آزمایشات سیال حفاری .............................................................................................................................. 89

7-1-1 روش اندازه گیری عصاره سیال حفاری............................................................................................. 89

7-1-2 روش اندازه گیری وزن سیال........... 91

7-1-3 روش اندازه گیری گرانروی قیفی........................................................................................................ 91

7-1-4 روش اندازه گیری میزان نمک در سیال پایه آبی.......................................................................... 91

7-1-5 روش اندازه گیری سختی سیال.......................................................................................................... 91

7-1-6 روش اندازه گیری مقاومت سیال روغنی........................................................................................... 92

7-1-7 روش اندازه گیری مقدار آهک در سیال روغنی............................................................................. 92

7-2 تصاویر دستگاههای آزمایش سیال حفاری............................................................................................. 93

نتیجه گیری.............................................................................................................................................................. 94

فصل هفتم  :سیستم تصفیه سیال حفاری

8-1 شناخت و مکانیزم دستگاههای تصفیه .................................................................................................. 97

8-2 تصاویر دستگاههای تصفیه.......................................................................................................................... 99

فهرست منابع فارسی............................................................................................................................................. 102

فرمهای ارزش یابی.................................................................................................................................................. 103

                                                            فهرست شکلها

عنوان                                                                                                   صفحه

نمای اداره آموزش شرکت ملی حفاری ایران.................................................................................................. 3

نمای دکل آموزشی................................................................................................................................................. 4

نمای آزمایشگاه سیال حفاری.............................................................................................................................. 5

سیستم سیال حفاری بر روی دکل.................................................................................................................... 6

فصل اول :

شکل (7-1): ترازوی اندازه گیری سیال حفاری............................................................................................ 93

شکل (7-2):  قیف مخصوص اندازه گیری غلظت سیال............................................................................. 93

شکل (7-3): دستگاه PH میتر.......................................................................................................................... 93

شکل (7-4): دستگاه عصاره گیری سیال حفاری.......................................................................................... 94

شکل (7-5): دستگاه تعیین درصد مواد جامد در سیال حفاری............................................................... 94

فصل هشتم :

شکل (8-1): دستگاه ماد کلینر........................................................................................................................... 99

شکل (8-2): دستگاه الک لرزان......................................................................................................................... 99

شکل (8-3): دستگاه گاز زدا............................................................................................................................... 99

شکل (8-4): دستگاه ماسه زدا............................................................................................................................ 99

شکل (8-5): دستگاه سانترفیوژ.......................................................................................................................... 99

چکیده

صنعت حفاری جالب­ترین و هیجان انگیزترین فصل داستان نفت، این انرژی عظیم خدادادی میباشد. چرا که شرح تلاش سخت، بی­امان و غرورانگیز انسان است که با سلاح دانش و تجربه با طبیعت بکر و سرسخت و نیروهای مرموز آن به مبارزه برمی­خیزد تا برای ارتفاء زندگی انسانی به گنجینه­های پنهان در دل زمین دست یابد.  بی­جهت نیست که دکل حفاری سمبل صنعت نفت بوده و در آرم بیشتر سازمانها، شرکتهای نفتی و نیز کتب و مجلات مربوط به نفت دیده می­شود.  انسان با ابزار خود، کوهستانها و صخره­های آنرا که سمبل مقاومت و پایداریست خرد و ریز می­کند.  هر سنگی در اعماق زمین بمراتب سخت­تر از سنگ خارا است و دندانه­های برنده و فولادین مته­های حفاری را می­ساید و زایل می­کند و از کار می­اندازد.  اما انسان با مته دیگری کار خود را ادامه می­دهد.  در این هنگام که طبیعت صلابت انسان را می­بیند به غلیان در می­آید و برای بدام انداختن و نابودی ابراز و وسایل انسان، نیروهای مرموز و ناشناخته خود را بکار می­اندازد و یا جریان قوی از گاز و نفت را بداخل چاه فرستاده و تمام ابزار و وسایل انسان را با کوچکترین تعلل او، به کام آتش می برد.

در این مبارزه، مته­های حفاری به مخازن اعماق زمین نقب می­زنند تا انسان از نفت و گاز انباشته در آن بهره­برداری کند. اما در عین حال هر چاه مجرایی است به اعماق قرون و اعصار و کاوشی است در دل تاریخ برای پی بردن به بسیاری از اسرار طبیعت ناشناخته و بررسی تجربی و عینی روند پیدایش و تحولات زمین و پوسته آن و ارزیابی درستی یا نادرسی اطلاعاتی که از طریق علوم زمین­شناسی و ژئوفیزیک و غیره جمع­آوری شده است.

اولین چاه نفت در سال 1859 حفاری شد در ابتدا منابع سطحی و کم­عمق نفت موردبهره­برداری قرار می­گرفت ولی اکنون با حفاری چاههای بسیار عمیق می­توان از لایه­های نمکی مربوط به دورانهای قدیم زمین­شناسی بهره­برداری نمود

مقدمه:

پس از مطالعات مختلف زمین شناسی و انجام آزمایشهای متفاوت بر روی نمونه سنگ های رسوبی و انجام اعمالی نظیر لرزه نگاری،زمین شناسان به وجود نفت و یا گاز در یک محل پی می برند.سپس با توجه به موقعیت محل و بررسی تمام جوانب،حفاری در آن منطقه شروع می شود .

به چاه های که قبل از تثبیت وجود نفت یا گاز حفر می گردند چاه های اکتشافی گویند.حفاری چاه های اکتشافی با دقت بیشتری نسبت به حفر یک چاه در یک محل شناخته شده صورت می گیرد که خود دلایل زیادی دارد،که مهمترین آن،ناشناس بودن وضع لایه های زیرزمینی در حوزه جدید می باشد.پس از کسب اطلاعات و به نتیجه رسیدن حفاری اولیه در جهت مشخص کردن محدوده مخزن نفتی و بررسی بیشتر بر روی لایه های زیرزمینی حوزه جدید،چاه های توصیفی در محل های معینی حفر می گردند و سپس با توجه به وسعت میدان نفتی و پیش بینی حجم مورد بهره برداری،طی محاسبات دقیق وسایل لازم برای تولید از منطقه فراهم گردیده و برنامه ریزی حساب شده ای در مورد حفر چاه های توسعه ای انجام می گیرد .

 امروزه تقریباً ثابت شده است که نفت از بقایای جاندارانی که میلیونها سال قبل بر روی زمین میزیسته اند به وجود آمده است  .  سپس با توجه به موقعیت محل و بررسی تمام جوانب حفاری در آن منطقه شروع می گردد .  بدیهی است در حوزه های شناخته شده با در نظر گرفتن برنامه توسعه ای و حدود مخزن نفتی (یا گاز) زیرزمینی و اینکه بهرحال بایستی نفت وگاز زیرزمین را استخراج نمود ، اقدام به حفر چاههای جدید می گردد . 

معرفی اداره آموزش و تجهیز نیروی انسانی شرکت ملی حفاری ایران

فصل اول:

 تکنولوژی سیال حفاری

اداره آموزش و تجهیز نیروی انسانی شرکت ملی حفاری ایران تنها مرکز آموزش فن و دانش عملیات حفاری و رشته های مرتبط به صورت جامع و کاربردی در سطح خاورمیانه است ، که از امکانات آموزشی منحصر بفردی بر خوردار است.این اداره دارای 4 قسمت ذیل است:

1- آموزشگاه تکنولوژی حفاری

2- برنامه ریزی و توسعه آموزش

3- آموزشهای عمومی و سمینارها

4- امور اداری و خدمات آموزشی

در اداره آموزش شرکت ملی حفاری یک دکل آموزشی وجود دارد که برای آموزش کارآموزان استفاده می شود:

پایان نامه کارایی تجهیزات اندازه گیری در بهبود عملیات حفاری

اختصاصی از نیک فایل پایان نامه کارایی تجهیزات اندازه گیری در بهبود عملیات حفاری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پایان نامه (پروژه فارغ التحصیلی) کارایی تجهیزات اندازه گیری در بهبود عملیات حفاری

تعداد صفحه :150

فرمت : Word

چکیده

هدف این پروژه جمع آوری به هنگام داده­های چگالی و نرخ جریان با کاهش زمان های غیر مفید و تشخیص عوامل ایجاد مشکلات عملیاتی، کمک شایانی به کاهش هزینه حفاری و در نتیجه بهینه سازی به موقع عملیات حفاری می کند.حسگرهای اندازه گیری جرمی جریان میترهای کوریولیس به تدریج توسط پیمانکاران دکل های حفاری در حال به کارگیری هستند.کاربرد این تجهیزات چه در دکل های نسل ششم دریایی و چه در دکل های خشکی یکسان است. داده های جمع آوری شده چگالی و دبی جرمی می توانند در سیستم کنترل دکل حفاری تجمیع شده و برای نمایش نمودارهایی که حاوی هشدار دهنده هایی برای پیش آگاهی به حفار یا مهندس گل از تغییرات زیاد در پارامترهای حفاری هستند به کار برده شوند. تا قبل از این، اندازه گیری چگالی و نرخ جریان جزء پارامترهای کنترلی در دکل های حفاری محسوب نمى شوند. به طور مرسوم تعداد رفت و برگشت های پمپ گل برای محاسبه دبی ورودی جریان به چاه به کار مى رود و چگالی گل نیز توسط مهندس گل هر 30 دقیقه یکبار ثبت می شود. در برخی از دکل ها دبی جریان خروجی از چاه - که فقط درصد جریان در لوله را نشان می دهد و چگالی گل خروجی از چاه نیز هر 30 دقیقه یکبار از پایی ندست جداکننده ها اندازه گیری می شوند. در این نوشتار سعی شده است تا با طرح تئوری نحوه محاسبه جریان جرمی، کاربرد آن در تعیین جریان جرمی و چگالی گل برگشتی از چاه و مزایای آن در صنعت حفاری تشریح شود.

فهرست :

چکیده 1

فصل اول: مقدمه. 2

1-1- حفاری. 3

1-2- تکنولوژی‌های حفاری. 4

1-2-1- حفاری دورانی. 5

1-2-2-حفاری انحرافی (جهت دار) 7

1-2-3- حفاری چاه باریک.. 9

1-2-4- حفاری لوله‏گذاری مارپیچ. 9

1-3- سیالات حفاری. 10

1-3-1- گل حفاری. 10

1-4- گل‌های پایه آبی. 11

1-5- گل پایه روغنی. 13

1-6- گل‌های هواداده 14

1-6-1-گل‌های پایه گازی. 14

1-6-1-1- کف.. 14

1-6-1-2- سیالات تکمیل چاه 14

1-6-1-3- سیال Spacer 15

1-6-1-4- تجهیزات تمیزکاری گل. 16

1-7- تجهیزات حفاری. 16

1-7-1-دکل حفاری. 16

1-7-1-1-انواع دکل‌های حفاری. 16

1-7-1-1-1-دکل‌های خشکی. 17

1-7-1-1-2-دکل‌های دریایی. 17

1-7-2- مته حفاری. 18

1-7-2-1-انواع مته‌های حفاری. 18

1-7-2-1-1- مته‌های کاجی. 18

1-7-2-1-2- مته‌های سایشی. 19

1-7-2-1-3-مته‌های مغزه‌گیری. 19

1-7-3- رشته حفاری. 21

1-7-4- لوله‌ جداری. 21

1-7-5- تجهیزات بالابر 22

1-7-6- جایگذاری لوله جداری و سیمان‌کاری. 22

1-7-7- محرک فوقانی. 23

فصل دوم: سیال حفاری.. 24

2-1- سیال حفاری. 25

2-2- موارد استفاده سیال حفاری در عملیات حفاری. 25

2-3- وظایف سیالات حفاری. 26

2-3-1- انتقال کنده های حفاری از ته چاه به سطح زمین : 26

2-3-2- تعلیق کنده های حفاری در زمان توقف گردش سیال حفاری : 26

2-3-3- کنترل فشار طبقات زمین و غلبه بر جریان های نفت و گاز و آب: 27

2-3-4- خنک کردن مته و روانکاری و رشته حفاری: 27

2-3-5- ارائه نمودن اطللاعات زمین شناسی: 27

2-3-6- انتقال توان هیدرولیکی به مته. 28

2-3-7- انحراف چاه در حفاری های افقی. 28

2-4- فاکتورهای مهم در انتخاب سیالات حفاری. 29

2-5- انواع سیالات حفاری. 29

2-5-1- گازها 29

2-5-2- مایعات : 30

2-5-3- گل حفاری: 31

2-5-4- گل­های امولسیونی : 31

ا2-5-5- ترکیبی از دو نوع سیا ل حفاری: 31

2-6- ساختمان گل حفاری. 31

2-7- انواع گل­های حفاری: 32

فصل سوم: هرزروی سیال حفاری.. 33

3-1- هرز روی گل حفاری در چاه 34

3-2- روش های جلوگیری هرز روی. 34

3-3- عوامل موثر در هرزروی. 35

ا3-4- نواحی هرزروی. 36

3-5- علائم هرزروی. 39

3-6- روش های تعیین نواحی هرزرو 40

3-7- صدمات هرزروی. 42

3-8- مقابله با هرزروی و روش های پیش گیری. 43

3-9- کنترل هرزروی گل. 44

3-10- روش اندازه گیری میزان صافی گل در فشار و دمای بالا. 45

3-11- انواع هرزروی سیال حفاری. 47

فصل چهارم: تجهیزات اندازه گیری سیال حفاری در عملیات حفاری.. 50

4-1-تجهیزات اندازه گیری. 51

4-1-1-دبی سنج. 51

4-1-2-اریفیس... 55

4-1-3-ونتوری. 56

4-1-4-نازل جریان. 58

4-1-5-لوله پیتوت.. 58

4-1-6-تارگت متر 60

4-1-7-زانویی متر 62

4-1-8-روتامتر 62

4-1-9-دبی سنج سرعتی. 63

4-1-10-توربین متر 64

4-1-11-جریان سنج الکترومغناطیسی. 65

4-1-12-گردابه سنج. 67

4-1-13-اولتراسونیک سنج. 68

4-1-14-دبی سنج های جرمی. 68

4-1-15-دما سنج. 69

4-1-16-کوریولیس سنج. 69

4-1-17-دبی سنج های جابجایی مثبت.. 71

4-1-18-پیستون نوسانگر 72

4-1-19-دیسک لرزان. 73

4-1-20-دنده تخم مرغی. 74

4-1-21-مولتی پیستون. 74

4-1-22-روت.. 75

فصل پنجم: مدیریت و هزینه ها در حفاری.. 76

5-1- مدیریت در عملیات حفاری. 77

5-2- مدیریت پروژه و محدودیت زمان. 77

5-3- روشهای کاهش مدت زمان اجرای پروژه: 80

5-4- نمونه هایی از مدیریت در عملیات حفاری. 83

5-5- فناوری های نوین مدیریت زائدات و کنترل و دفع جامدات حفاری در صنعت نفت.. 85

5-6- هزینه های حفاری: 86

5-7- عوامل موثر بر هزینه حفاری و نوع حفاری مورد استفاده 87

5-8- تکنولوژی‌های جدید حفاری برای کاهش هزینه. 91

فصل ششم: مدیریت زمان های غیر مفید در عملیات حفاری.. 99

6-1- مدیریت یکپارچه عملیات حفاری با هدف کاهش زمان های غیر مفید. 100

6-2-اجزای رشته تکمیلی نحوه نصب و هدف از آن در تکمیل تعمیر چاه 101

6-3- گیر لوله ها 107

6-4- مراکز دیجیتالى مدیریت عملیات.. 109

6-5- وضعیت زمانهاى غیر مفید حفارى در ایران. 110

6-6- روش های کاهش و کنترل زمان های غیر مفید در حفاری. 112

6-7- فن آوری حفاری (PID) 123

6-7-1-فواید روش حفاریPID.. 123

6-8- مشکلات حفاری ضربه ای. 126

6-9- مقایسه روشهای دورانی و دورانی- ضربه ای در حفاری گمانه های تزریقی ساختگاه سدها 128

فصل هفتم: کاربرد تجهیزات اندازه گیری در بهبود عملیات حفاری.. 129

7-1- موارد استفاده تجهیزات اندازه گیری در بهبود عملیات حفاری. 130

7-2- راندمان تمیزکاری چاه 133

7-3-تشخیص هرزروی گل و ورود سیال های ناخواسته. 137

7-4- پایش و مدیریت سیال حفاری. 138

فصل هشتم: نتیجه گیری و منابع. 140

8-1- نتیجه گیری. 141

پیشنهادات: 144

منابع. 145

دانلود پایان نامه درمورد حفاری

اختصاصی از نیک فایل دانلود پایان نامه درمورد حفاری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پایان نامه عمران درمورد حفاری

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:118

چکیده :

در جمع‌اوری و تهیه اطلاعات موردنیاز برای طراحی هر نوع حفاری زیرزمینی پس از انجام مطالعات اقتصادی و فنی (امکان‌پذیری مقدماتی طرح) پی‌جوئیهای لازم و مقایسه‌گرینه‌های مختلف و انتخاب راه‌حل مطلوب مقدماتی که برای دسترسی به هدف موردنظر ممکن می‌باشد، مطالعات مقدماتی و تفصیلی زمین‌شناسی و اقلیم‌شناسی منطقه اجرای طرح بایستی توسط مهندسین مشاور ذیصلاح پذیرد.

اقدام به جمع‌آوری این اطلاعات و انجام مطالعات، اولین اقدام لازم در طراحی هرگونه فضای زیرزمینی بهر نوع و بهر شکل و برای هر هدفی که باشد خواهد بود شناخت زمین‌شناسی محل احداث سازه، زیرزمینی از دیدگاه تنش‌های موجود و بارهای وارده بر وسائل نگهداری و انتخاب روش‌های کاربردی مطلوب حائز کمال اهمیت است.

اطلاعاتی که از نقشه‌های زمین‌شناسی بزرگ مقیاس حاصل می‌شود عمومی و کلی بوده و تمامی نیازهای طراحان سازه‌های زیرزمینی را در بر نمی‌گیرد. لذا برای تعیین دقیق مشخصات زمین‌شناسی، مطالعات کلی و دقیقتر خاک و سنگ از ضروریات اولیه طراحی است.

هدفهای اصلی اکتشافات زمین‌شناسی

1ـ تعیین شرایط اولیه تشکیل و وضعیت واقعی سنگها، شرایط فیزیکومکانیکی آنها در محدوده حفریات و فاصله بین حفریات تا سطح زمین

2ـ تعیین شرایط سطحی زمین از نقطه‌نظر آبهای سطحی، زهکشی‌های طبیعی، قناتها، چشمه و رودخانه‌ها

3ـ جمع‌آوری اطلاعات مربوط به گازدهی، حرارت و آب در زیرزمین

4ـ تعیین مشخصات زمین ساختی، تنشها و اثرات آنها روی دامنه فشارها در محدوده حفریات زیرزمینی

مـراحـل اکتشـافی زمین‌شناسی از دیدگاه حفر و احداث حفریات زیرزمینی

اقدامات اکتشافی از دیدگاه احداث حفریات زیرزمینی شامل سه مرحله زیر است:

الف ـ تحقیقات و اکتشافات مربوط به مشخصات عمومی طرح قبل از شروع طراحی

1ـ الف ـ بررسی کلی منطقه از دیدگاه تاریخی و آمارهای موجود، سنگ‌شناسی چینه‌شناسی و محیط زیست

2ـ الف ـ بررسی عکس‌های هوائی، وضعیت گیاهان منطقه، مشخصات بارز شیمیائی سنگها و کشف شرایط اولیه تشکیل آنها (آذرین یا رسوبی)، مطالعه گسل‌ها و چین‌خوردگی‌ها

3ـ الف ـ مطالعات آب‌شناسی، وضعیت رودخانه‌ها، سیل‌ها، تعیین PH آب، تعیین مشخصات حرارتی و شیمیائی و املاح موجود در آبهای سطحی برای تشخیص طبیعت سنگها و جنس زمین

4ـ الف ـ مطالعات ژئوشیمی برای تعیین مشخصات شیمیائی سنگها و خاکهای سطحی

5ـ الف ـ تعیین مشخصات ژئوفیزیکی با روشهای مقاومت الکتریکی، لرزه‌نگاری و غیره و مقایسه آنها با نمونه‌های حاصل از گمانه‌های اکتشافی

6ـ الف ـ مطالعات دقیق درزه‌ها، گسیختگی‌ها و تهیه نقشه‌های مربوطه

ب ـ تحقیقات دقیق ژئوتکنیکی (زیرزمینی) بموازات طراحی و قبل از شروع عملیات احداث

1ـ ب ـ جمع‌اوری اطلاعات مسلم از شرایط فیزیکی و شیمیائی سنگهای دربرگیرنده حفریات، هوازدگی، وزن مخصوص و مقاومت آنها

2ـ ب ـ جمع‌اوری اطلاعات در مورد استقرار و شیب لایه‌ها، چین‌خوردگی‌ها، گسل‌ها، سطوح لایه‌بندی و درزه‌ها

3 ـ ب ـ جمع‌اوری اطلاعات مربوط به: مقدار، کیفیت، خواص شیمیائی و عمق آبهای زیرزمینی

4 ـ ب ـ جمع‌اوری اطلاعات مربوط ب: مقدار، کیفیت و خواص شیمیائی گازها و افزایش درجه حرارت زمین نسبت به عمق

ج ـ تحقیقات تکمیلی در زمان عملیات احداث حفریات

تحقیقات تکمیلی زیر نه تنها برای کنترل اطلاعات داده شده توسط طراحان که برای اطمینان از درستی روش اجرائی انتخاب شده و در صورت لزوم اصلاح و تغییر روشها بایستی صورت گیرد.

نمونه این تحقیقات تکمیلی در زمان احداث حفریات زیرزمینی عبارتند از:

1ـ ج ـ حفر پیش تونلها و نمونه‌گیری از سنگهای جلوتر از سینه‌کار و مطالعه سایر شرایط زمین محل طرح

2 ـ ج ـ تجزیه شیمیائی آبها و گازها

3ـ ج ـ اندازه‌گیری تنش‌ها و تقارب مقاطع

نتیجه‌گیری

احداث سازه‌های زیرزمینی، در جهت دستیابی بهر هدف و یا در مسیر حل هر مشکلی که باشد، نسبت به احداث سازه‌ای مشابه در روی زمین بسیار پیچیده‌تر و مشکل‌تر و در نهایت بسیار گرانتر و پرهزینه‌تر خواهد بود

اجرای اینگونه طرحها، حتی با بکارگیری بهترین امکانات و توجه به کلیه مقررات ایمنی، نسبت به سازه‌های روی زمین، با خطرات جانی و مالی بیشتری روبرو می‌باشد با توجه به این حقایق است که تهیه طرح توسط مهندسین مشاور، که بر پایه مطالعات مقدماتی و تفصیلی زمین‌شناسی صورت پذیرفته باشد از الزامات و ضروریات هر پروژه زیرزمینی است.

بدین ترتیب مشاور انتخابی برای طراحی سازه‌های زیرزمینی باید دارای توانائیهای لازم جهت انجام دقیق اکتشافات و مطالعات موردنیاز بوده و قدرت تحلیل و طبقه‌بندی اطلاعات و کاربرد آنها را در طراحی صحیح پروژه داشته باشد و با کلیه دستورالعمل‌های بین‌المللی اجرائی و روشهای مدرن حفاری آشنا باشد.

بررسی نیروهای وارده بر فضاهای زیرزمینی

1ـ تنش در پوسته زمین

وضعیت تنش در پوسته زمین، برای زمان و مکان معین، نتیجه تأثیر نیروهایی با خصوصیات و فشارهای گوناگون می‌باشد. معمولاً قبل از شروع هر کار مهندسی در ساختارهای زمینی سعی می‌شود وضعیت تنش را بدست آورد. وضعیت تنش زمین در حالت بکر پس از انجام عملیات حفاری و ایجاد ساختار دچار دگرگونی شده است و توزیع جدیدی از تنش در سنگ‌ها و محدوده آن به وجود می‌آید.

تنش‌های مؤثر بر هر نقطه از پوسته زمین را می‌توان ناشی از فشاهای زیر دانست.

1ـ تنش‌های ثقلی: این تنش‌ها بر اثر وزن طبقات فوقانی ایجاد می‌شود. به واسطه محصور بودن سنگ‌ها در دل زمین، تنشهای جانبی نیز در اثر فشار ثقلی گسترش می‌یابد. (اثر پواسون)

2ـ تنش‌های تکتونیکی: این تنش‌ها بواسطه تنش‌ها بواسطه تأثیر نیروهای تکتونیکی و زمین ساختی نظیر کوهزائی و یا گسل بوجود آید.

3ـ تنش‌های محلی: این تنش‌ها بواسطه ناهمگونی در جنس طبقات یا سنگ‌های همجوار بوجود می‌آیند. نظیر تمرکز تنش در عدسیهای ماسه سنگی یا اطراف کنکرسیونها.

4ـ تنش‌های باقیمانده: این تنش‌ها در حین تشکیل طبقات یا توده سنگها و در اثر فرآیندهایی نظیر کریستالیزاسیون، دگرگونی، رسوبگذاری، تحکیم و بی‌آب شدن در سنگها بسته به مورد گسترش می‌یابد. مثلاً تنش حاصل در مرز بین کریستالهای یک سنگ که دارای خواص فیزیکی متفاوت بوده و سرد شدن آنها متشابه یکدیگر نیست از این نوع می‌باشند.

از بین انواع تنش‌های فوق تنش‌های ثقلی را می‌توان از طریق محاسبه بدست آورد. ذیلاً به انواع تنش‌های ثقلی و نحوه برآورد آنها اشاره می‌کنیم.

فرض کنیم که توده سنگی در عمق H و تحت محدودیت کامل دارای رفتار الاستیک باشد. در این صورت وضعیت تنش چنین خواهد بود.

تنش قائم اصلی

که در آن v وزن مخصوص سنگهای فوقانی می‌باشد.

که در آن ضریب پواسون سنگ موردنظر می‌باشد.

در این حالت نسبت تنشهای اصلی عبارتند از:

اگر محدودیت جانبی برای سنگ کامل نباشد مقدار H بیشتر از حد بالا خواهد بود. همینطور اگر سنگ ما کاملاً دارای رفتار پلاستیک باشد میزان تنش هیدرواستاتیکی (M=1 و SH=Sv)

باید توجه داشت برای سنگی با مشخصات مکانیکی معین یک عمق بحرانی وجود دارد که پس از آن سنگ دارای رفتار الاستیک بوده و تنش افقی ثقلی را می‌توان از ملاک تسلیم بدست آورد به نحوه‌ی که:

که در آن OF برابر تنش تسلیم (yield stress) می‌باشد.

همینطور تنش قائم Sv در سنگهای غیرهمگن (Heteregenous) ممکن است بواسطه تأثیر ساختهای زمین‌شناسی در یک فاصله افقی محدود دچار نوسانات زیاد گردد. در شکل زیر همانطوری که ملاحظه می‌شود وضع تنش قائم در صفحات افقی موازی که یکسری طبقات چین خورده را قطع می‌کند یکسان تغییر نمی‌کند در طول خط تنش قائم واقعی در زیر ناودیس به 60% بیشتر از مقدار و در نقطه درست زیر تاقدیس به صفر می‌رسد.

تأثیر چین‌خوردگی سنگهای لایه‌ای غیر هموژن روی تنشهای قائم زمین(2)

در حالت دوم سنگ‌های چین‌خورده نظیر یک چتر از انتقال مستقیم نیروهای فوقانی به سنگ‌های تحتانی جلوگیری می‌کند. حال اگر طبقاتی در طول تاریخ حیات خود دچار تغییراتی نظیر فرسایش شده باشد مشخصات و وضعیت تنش‌های افقی باز هم با آنچه از رابطه ساده SH=MSv بدست می‌آیند متفاوت خواهند بود. فرض کنیم جزئی از یک سنگ که در عمق Ho قرار دارد و در آن M=Mo است بواسطه تخریب ضخامتی برابر از طبقات رویی دچار کاهش بار گردد. (شکل 2ـ2) به واسطه حذف مقدار از تنش قائم تنش افقی به اندازه کاهش می‌یابد. بنابراین بر اثر فرسایش ضخامت از سنگ، تنش افقی در عمق برابر خواهد بود.

بنابراین افزایش طبقات رویی باعث افزایش M شده و تنش افقی در اعماق کمتر از یک مقدار معین از تنش قائم بیشتر خواهد بود.

حال اگر چنانچه علاوه بر تنشهای ثقلی انواه دیگر تنش نیز بر سنگ تأثیر نماید ممکن است نسبت تنشهای افقی و قائم کاملاً متفاوت از آن است که ذکر شد. برخی از دانشمندان معتقدند که بواسطه خزش سنگها در طول اعصار زمین‌شناسی اختلاف تنش‌ها از بین رفته و شرایط هیدرواستاتیکی فراهم آمده است.

و...

NikoFile