انجمن مکانیک سنگ ایران نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ 2588-7432 9 4 2026 02 20 Investigating the feasibility of using basalt powder instead of cement in two-component backfilling grout in mechanized tunneling بررسی امکان‌سنجی استفاده از پودر بازالت بجای سیمان در دوغاب پرکننده دو جزئی در تونل‌سازی مکانیزه 45 56 243503 10.22034/irsrm.2026.511043.1196 FA فائزه بری دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران حسین آزاد سولا دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران حمید چاکری دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، تبریز، ایران محمد داربر دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند 0000-0001-7854-9077 Journal Article 2026 01 21 Nowadays, tunnel excavation projects in urban environments have witnessed significant growth. Given the shallow depth of tunnels in such environments, they are mostly excavated inside the soft ground using the earth pressure balance machine (EPBM). Considering the high volume of grout injection in this type of excavation, using cement replacement materials can lower the cost and the environmental risks of two-component grout. One of these replacement materials is basalt powder (BP) obtained from basalt quarry stone cutting. The present study assesses the feasibility of using BP obtained from quarry stone cutting as a substitute for cement in the two-component backfilling grout. The results showed that BP can be used as a very suitable substitute for cement in the composition of the two-component grout. Based on the obtained results, the strength of the basalt-containing two-component grout is almost equal to that of the grout that contains cement without basalt. Also, the results obtained for the mix design with 30% BP are in good agreement with those of the mix design containing only cement in terms of bleeding, gelling time, and Marsh funnel tests. As a result, using industrial waste significantly reduces grouting costs and grout’s environmental risks. امروزه با توجه به گسترش شهرنشینی، نیاز به حفاری تونل در محیط‌های شهری به‌صورت فزاینده‌ای در حال افزایش می‌باشد. در محیط‌های شهری، با توجه به عمق کم تونل، اغلب، حفاری در داخل محیط‌های خاکی و با استفاده از اشین حفاری مکانیزه EPB-TBM انجام می شود. به منظور کاهش نشست زمین، یکی از پارامترهای مهم این نوع ماشین ها، دوغاب پشت سگمنت و خصوصیات فیزیکی و مقاومتی این نوع دوغاب‌ها می‌باشد. از طرف دیگر، با توجه به حجم بالای تزریق دوغاب در این نوع حفاری، استفاده از مواد جایگزین سیمان مناسب می‌باشد. یکی از موادی که می‌تواند علاوه بر کاهش هزینه، موجب کاهش خطرات زیست محیطی دوغاب دوجزئی گردد، پودر بازالت حاصل از خردایش سنگ معدنی بازالت می‌باشد. در این مطالعه، به منظور امکان سنجی استفاده از پودر بازالت در محدوده مورد مطالعه، از مدلسازی آزمایشگاهی استفاده شد و ضمن بررسی شرایط تزریق پشت سگمنت، پارامترهای فیزیکی و مقاومتی دوغاب دوجزئی حاوی بازالت (جایگزین سیمان) و نفوذ آن در خاک اطراف بررسی شد. نتایج حاصل از مطالعات، نشان داد استفاده از پودر بازالت می‌تواند جایگزین مناسبی برای سیمان در ترکیب دوغاب دوجزئی باشد، ‌طوری که مقاومت دوغاب دوجزئی حاوی بازالت تقریباً برابر مقاومت دوغاب حاوی سیمان با درصد مشابه می‌باشد. این موضوع می‌تواند تأثیر زیادی در کاهش هزینه‌های دوغاب تزریقی و همچنین کاهش خطرات زیست محیطی دوغاب به دلیل استفاده از ضایعات صنعتی داشته ‌باشد. https://www.irsrmjournal.ir/article_243503_574c857ea4e6df0d97f75df6a03510a5.pdf