پروژه تونل امامزاده هاشم

مشخصات كلي پروژه :
پيمانكار اين طرح ابتدا در زمستان 1379 شروع به تجهيز كارگاه نمود و در بهار 1380 عمليات حفاري را در دو جبهه ورودي و خروجي با مبلغ ريالي 120ميليارد ريال آغاز كرد.
قطعه يك واريانت گردنه امامزاده هاشم به طول 4/5 كيلومتر شامل يك قطعه تونل 3189 متري با سطح مقطع تقريبي 85 متر مربع، شيب 5/2 درصد و عرض مقطع 9/11 متر كه پس از لاينينگ به 5/8 متر خواهد رسيد، به همراه گالريها ي ورودي و خروجي آن، پنج دهانه پل و عمليات راهسازي به طول 22/2 كيلومتر مي باشد.
گردنه امامزاده هاشم كه در حدود 25 كيلومتر طول داشته و بخش مهم و صعب العبور جاده هراز را تشكيل مي دهد، داراي شيبهاي صعودي و نزولي (حتي تا 9 درصد) و شعاع قوسهاي كوچك و بزرگ تا 35 متر مي باشد، لذا اين قسمت از محور هراز جدا از مسائل ايمني و مشكلات سرما، يخبندان و نزول بهمن از مشخصات هندسي بسيار پائيني برخوردار بوده و حدود 40 درصد مشكلات كلي جاده آمل- رودهن و بيش از 70 درصد مشكلات زمستاني محور فوق مربوط به اين بخش از جاده هراز مي باشد.
با ارائه مطالب فوق اهميت احداث تونل قطعه يك و پس از آن قطعه دوم در ايمن سازي مسير و جلوگيري از تلفات انساني مشخص مي شود، لذا تسريع در اجراي پروژه و در پي آن بهره برداري از پروژه اهميت بسزايي در اين امر خواهد داشت.
موقعيت جغرافيايي مسير پروژه :
از لحاظ موقعيت جغرافيايي اين تونل در حدواسط بين استان تهران و مازندران در كيلومتر 95 جاده تهران- آمل نرسيده به آبشار پلور واقع شده است.
اين واريانت از كيلومتر 100+107 جاده هراز از سمت آمل و در حدود 5/4 كيلومتري جنوب پلور آغاز و در كيلومتر 448+1 وارد تونل شده و پس از خروج از تونل، مسير تا كيلومتر 400+5 در دره مشاء امتداد مي يابد. از نظر تقسيمات كشوري شروع واريانت در محدوده استان مازندران (پلور) و انتهاي واريانت در محدوده استان تهران (مشاء- دماوند) واقع مي باشد.
هدف از اجراي پروژه :
در فصل زمستان به دليل ريزشي بودن ترانشه هاي منطقه آبعلي و نيز بهمن گير بودن گردنه امامزاده هاشم و شيبهاي  طولاني جاده موجود مشكلات ترافيكي شديدي بوجود مي آيد، لذا براي جلوگيري از ترافيك و كاهش خسارات مالي و جاني و نيز كاهش مسافت راه از 25 كيلومتر به 9 كيلومتر، تصميم به احداث تونل در اين منطقه گرفته شد.
وضعيت رشد ترافيكي محور هراز در مقاطع مختلفي از سال و متعاقب با آن روند افزايش هزينه سوخت تلف شده، در ادامه بحث آورده شده است كه تجزيه و تحليل آن، لزوم اجراي اين پروژه را بيشتر نمايان مي سازد.
موقعيت زمين شناسي منطقه

نگاهي كلي
اين تونل با طولي نزديك به 3200 متروبه قطر11متروباراستاي شمال شرق- جنوب غرب در بخش غربي بارگاه امامزاده هاشم در دست احداث است.
از لحاظ زمين شناسي اين تونل در زون البرز مركزي واقع شده و بدليل آنكه اين زون بيشترين مراحل تكتونيزه را در البرز تحمل نموده است، لذا سنگهاي دربرگيرنده تونل تحت تأثير عملكرد تكتونيك منطقه قرار گرفته بطوريكه در قسمت جنوبي اين تونل گسل معروف مشا- فشم كه خود جزء گسلهاي اصلي و معروف درايران مي باشد، واقع شده است.
در قسمت شمالي تونل، گسلهاي اصلي مانند گسل پلور و نياك در فاصله چند كيلومتري آن قرار گرفته اند. با توجه به عملكرد اين گسلها و نيروهاي اصلي بوجود آورنده آنها، گسلهاي موضعي نيز در منطقه زياد بوده كه بعضي از آنها در طول تونل سبب خرد شدگي و در نتيجه پائين آمدن مقاومت و كيفيت سنگ در مسير حفاري تونل مي شود.
- سازندهاي منطقه :
به لحاظ سازندهاي تشكيل دهنده منطقه حفاري تونل، 5 سازند اصلي مشاهده مي گردد كه به ترتيب از سمت دهانه ورودي به خروجي عبارتند از:
1)    سازند شمشك (ژوراسيك)
2)    سازند اليكا (ترياس)
3)    سازند مبارك (كربونيفر)
4)    سازند جيرود (دونين)
5)    سازند لالون (كامبرين فوقاني)
     سازند شمشك :
داراي ليتولوژي متفاوتي بوده كه شامل شيلهاي سيلتي و رس دار، لايه هاي شيلي ذغالدار و ماسه سنگهاي كوارتزي، ماسه سنگهاي خاكستري و هوازده است. ماسه سنگها داراي 4 سيستم درزه مي باشند كه حالتي كاملاً بلوكه را به سنگ داده و به لحاظ مقاومت فشاري بسته به دارا بودن درصد سيليس و يا هوازدگي آنها، مقاومتي در حدود 120 مگاپاسكال تا 150 مگاپاسكال را دارا مي باشند.
طولي معادل 1400 متر رز اين تونل در اين تشكيلات واقع مي گردد. مقاومت فشاري در شيلها بسته به نوع آنها در حالت طبيعي حدود 27 تا 55 مگاپاسكال ودر حالت اشباع حدود 60 تا 75 مگاپاسكال مي باشند. درشيلها  3 سيستم درزه مشاهده شده كه داراي خصوصيات زير مي باشند:
الف)    پرشدگي (Filling) آنها بيشتر از رس (Clay) مي باشند.
ب) باز شدگي دهانه آنها حداگثر به يك سانتيمتر رسيده و سطح درزه ها بيشتر داراي حالت مواج است كه اين مورد در ماسه سنگها بصورت زبر و پله كاني ديده مي شوند.
يادآور مي گردد كه زونهاي گسله (موضعي) كيفيت سنگ را بسيار پائين آورده ودر تمامي موارد با اضافه شدن دبي آب همراه مي باشند.
     سازند اليكا :
اين سازند شامل تناوب سنگهاي آهكي دولوميتي و ماسه سنگ دانه ريز كوارتزيتي و  لايه هاي رس دار آهكي مي باشند. در اين سنگها به دليل انحلال آهكها، حفره هاي كارستيك مشاهده شده و احتمالاً داراي آب زيرزميني قابل توجهي مي باشند. به لحاظ مقاومت فشاري بسته به نوع سنگ، در حالت طبيعي مقاومتي در حدود 40 تا70 مگاپاسكال دارند.
     سازند مبارك :
اين سازند شامل تناوبي از سنگهاي آهكي دولوميتي با رگه هايي از شيل و شيست      مي باشند وبعد از سازند شمشك، بيشترين طول حفاري تونل در اين تشكيلات مي باشد. سنگهاي اين سازند داراي حالت كارستيك بوده و به لحاظ مقاومت فشاري داراي مقاومتي درحدود 50 تا90 مگاپاسكال با توجه به جنس سنگ درحالت طبيعي مي باشند
مطالعات ژئوفيزيكي انجام شده توسط پيمانكار تونل:

به منظور مطالعه ويژگيهاي تكتونيكي، زمين شناسي سازندها، بررسي لايه ها و تعيين موقعيت سفره هاي آب زير زميني يك سري مطالعات توسط پيمانكار تونل امامزاده هاشم صورت گرفته است كه اين كار به دو روش ژئو الكتريك و TSP يا پيش گويي لرزه اي تونل (Tunnel Seismic prediction) انجام شده تا قبل از شروع عمليات حفاري تونل، تا حدودي از وضعيت عوارض پيش روي تونل آگاهي حاصل شود و از بروز پيشامدهاي ناگهاني در حين انجام عمليات جلوگيري شود؛ كه در ادامه بحث طريقه اجراي اين دو روش به صورت مشروح آورده شده است.

1-     مقدمه اي در مورد روش  TSP :
اجراي عمليات حفاري در پروژه هاي زير زميني داراي خطراتي از قبيل برخورد با جريانهاي آبي با حجم زياد، وجود حفره ها، غارهاي زيرزميني، گسلها و ناپيوستگي ها بوده كه در بسياري از موارد عليرغم از بين رفتن امكانات، ماشين آلات و هزينه هاي ناشي از توقف فعاليت ها، باعث به خطر افتادن جان نيروهاي انساني نيز مي شود.
يكي از روش هاي شناسايي چنين پديده هايي كه در سال 2000 ميلادي پس از سالها تحقيقات علمي و عملي از سوي كارشناسان شركت آمبرگ سوئيس ارائه گرديده، سيستم TSP 203 مي باشد.
بنا به اظهارات كارشناسان، با توجه به شرايط توده سنگ پيرامونتونل، سيستم پيش بيني لرزه اي TSP 203 توانايي آشكار ساختن عوارض مختلف در جلوي جبهه كار از 100 تا 1000 متر را دارا مي باشد.
نتايج بدست آمده از آزمايش هاي اين سيستم بصورت جداول پارامترهاي مكانيك سنگي (شامل 9 پارامتر) و نمودارهاي دو بعدي و سه بعدي خواهد بود.