نشریه مهندسی معدن (Jan 2017)
بررسی پارامتر های معیار شکستِ رامامورتی و هوک و همکارانِ سنگ آهک یکپارچه تا به شدت درزه دار فاقد مواد پرکننده و دارای سطوح صاف
Abstract
سنگ آهک یکی از سنگ‌های رسوبی است که به وفور در پوسته زمین وجود دارد و مهندسین برای حفر سازه‌ها به‌عناوین مختلف به کرات با این سنگ روبرو می‌شوند. در این تحقیق به شیوه‌ای نو، تأثیر جهت یافتگی، فراوانی و تعداد دسته ناپیوستگی‌های متقاطع در مقاومت سنگ تحت تنش‌های سه محوری به روش تجربی و با اجرای پژوهشی گسترده روی سنگ آهک بررسی شده است. نمونه‌هایی شامل سنگ فاقد ناپیوستگی، دارای یک دسته ناپیوستگی، دو دسته ناپیوستگی، سه دسته ناپیوستگی متقاطع منفرد و سه دسته ناپیوستگی متقاطع که یک دسته آنها دا رای 4 ناپیوستگی موازی بوده در گروه‌های مختلف با زاویه شیب صفحه ناپیوستگی‌ها با جهت افقی (جهت تنش جانبی) به‌ترتیب 0، 30، 45، 60 و 90 درجه آماده سازی شده اند. سپس مقاومت هر گروه تحت فشارهای جانبی مختلف به‌ترتیب 0، 5، 7، 10، 14 و 20 مگاپاسکال اندازه‌گیری شده است. پارامتر‌های معیار شکست رامامورتی شامل نسبت مقاومت فشاری یک محوری سنگ درزه‌دار به مقاومت فشاری یک محوری سنگ سالم ()، توان j و ضریب مقاومت فشاری سه محوری (Bj) حاصل از نتایج این تحقیق تغییرات قابل‌توجهی با مقادیر آنها با استفاده از روابط موجود به ویژه در حالاتی که فراوانی و تعداد دسته ناپیوستگی‌ها افزایش یافته و درزه غالبی با زاویه 60 درجه در سیستم ناپیوستگی‌ها وجود داشته باشد، دارند. چنین تغییراتی باعث شده است که رابطه دیگری بین ضریب مقاومت فشاری سه محوری (Bj) و نسبت برای سنگ آهگ از یکپارچه تا به شدت درزه‌دار حاصل شود. مقدار پارامتر s و ضریب مقاومت فشاری سه محوری (mb) در معیار شکست هوک و همکاران با افزایش تعداد دسته ناپیوستگی‌ها و فراونی آنها کاهش می‌یابند و کمترین مقدار آنها در حالتی است که یک دسته ناپیوستگی غالب با زاویه 60 درجه در سیستم ناپیوستگی‌ها وجود داشته باشد. در حالتی که نمونه‌ها دارای دو و سه دسته ناپیوستگی متقاطع و عمود بر هم و زاویه جهت یافتگی آنها () برابر 30 و 60 درجه باشد، s به سمت مقدار صفر میل می‌کند و برای سه دسته ناپیوستگی متقاطع و عمود بر هم و دارای 4 ناپیوستگی موازی با زاویه جهت یافتگی 30 و 60 درجه، مقدار آن برابر صفر است. در حالتی کهs دارای مقدار حداقل باشد، مقدار توان a برعکس دارای مقدار حداکثر است. رابطه جدیدی بین نسبت ضریب مقاومت فشاری سه محوری (mb/mi)، مقدار ثابت s و توان aبا نسبت برای سنگ آهک یکپارچه تا به شدت درزه‌دار ارائه شده است به طوری که نسبت نیز با استفاده از ضریب درزه‌داری قابل تعیین است.
