مقدمه:

مکانيک سنگ را می توان علم نظری و عملی تعريف کرد. سر وکار اين علم با واکنش سنگها در مقابل ميادين نيروی محيط فيزيکی می باشد.اين علم راهنمای کارشناسان و مهندسين در پروژهايی مانند اجرای تونلهای راه آهن زيرزمينی ,تأمين آب ,زه کشی ,نيروگاه زيرزمينی , معادن زيرزمينی , سينه کارها و…. می باشد. اجرای ايمن و بهينه اين پروژها مستلزم دانستن خواص فيزيکی و مکانيکی سنگها و نيرويی است که از محيط پيرامون بر سنگها وارد می شود.يکی از راهکارهای مهم جهت پی بردن به اين خواص و نيروها انجام آزمايشهای مختلف می باشد که برای اين منظور طراحی شده اند. اين آزمايشها به دو دسته آزمايشهای برجا وآزمايشگاهی تقسيم می شوند.انجام آزمايشهای برجا با توجه به تأثير نتايج ضروری به نظر می رسد.از اينرو در اين نوشتار سعی شده است حتی المقدور اکثر آزمايشهای برجا که کاربرد بيشتری دارند مورد توجه قرار گيرند.

بررسی آزمايشهای برجا بر روی سازه های زيرزمينی ) آزمايشهای بزرگ مقياس برجا، محاسبه تنشهای بکر در سنگ و ....)

بررسی آزمايشهای برجا بر روی سازه های زيرزمينی ) آزمايشهای بزرگ مقياس برجا، محاسبه تنشهای بکر در سنگ و ….)

چکيده ……………………………………………………………………………………………………………………………1
مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………2

فصل اول:آزمايشهای بزرگ مقياس برجا

١ -١-آزمايشهای فشاری ………………………………………………………………………………………………………3
٢ -١-آزمايشهای برشی ……………………………………………………………………………………………………….4
٣ -١-آزمايش تغيير قابليت تغيير شکل……………………………………………………………………………………….. ٥
1 -٣-١-آزمايش ورق باربرد……………………………………………………………………………………………………. ٥
2 -٣-١-آزمايش تونل فشار…………………………………………………………………………………………………….. ٧
3 -٣-١-آزمايشهای داخل گمانه……………………………………………………………………………………………… ٨
4 -١-آزمايشهای ارتعاشی………………………………………………………………………………………………….. ١٠

فصل دوم:محاسبه تنشهای بکر در سنگ

1 -٢-روش تلافی جک صفحه ای…………………………………………………………………………………………….. ١٣
٢ -٢-تکنيک های آزاد کردن ……………………………………………………………………………………………………15
١ -٢-٢-تکنيک بيش مغزه گيری ……………………………………………………………………………………………….15
٢ -٢-٢-اندازه گيری در سطح ………………………………………………………………………………………………….16
٣ -٢-اندازه گيری در گمانه …………………………………………………………………………………………………….17
١ -٣-٢-اندازه گيری در داخل گمانه …………………………………………………………………………………………..18
2 -٣-٢-اندازه گيری در انتهای گمانه…………………………………………………………………………………………. ٢٢
4 -٢-روش شکست هيدروليکی……………………………………………………………………………………………… ٢٢
5 -٢-روش هايی که در آن ازمغزه حفاری استفاده ميشود………………………………………………………………… ٢٥
1 -٥-٢-روش انتشار امواج صوتی…………………………………………………………………………………………….. ٢٥
2 -٥-٢-آناليز سرعت تغيير شکل…………………………………………………………………………………………….. ٢٨
3 -٥-٢-آناليز منحنی تفاضل کرنش…………………………………………………………………………………………… ٢٩
4 -٥-٢-روش بازيافت کرنش غير کشسان…………………………………………………………………………………… ٣٠

فصل سوم:رفتار سنجی سازه های زيرزمينی

1 -٣-ويژگيهای کلی سيستم های رفتار سنجی…………………………………………………………………………. ٣٣
2 -٣-سيستم سنجش رفتار سنگ…………………………………………………………………………………………. ٣٣
١ -٢-٣-اندازه گيری همگرايی………………………………………………………………………………………………… ٣٣
٣ -٣-سلول فشار هيدروليکی……………………………………………………………………………………………….. ٣٦

فصل چهارم :مختصری درباره وسايل مورد استفاده در رفتار سنجی سيستم های نگهدارنده

١ -٤-رفتار سنجی ميل مهاريها ……………………………………………………………………………………………….38
٢ -٤-بارسنج ميل مهاری ………………………………………………………………………………………………………38
٣ -٤-ميل مهاری ابزار بندی شده …………………………………………………………………………………………….39
٤ -٤-رفتار سنجی نگدارنده های بتنی ……………………………………………………………………………………….40
١ -٤-٤-سلول فشار……………………………………………………………………………………………………………. ٤٠
-٤-٤-کرنش سنجهای درون بتن ……………………………………………………………………………………………….41

فصل پنجم:نتيجه گيری و ارزيابی نتايج

١ -٥-ارزيابی و نتايج حاصل از اندازه گيريها …………………………………………………………………………………….42
٢ -٥-ارزيابی نتايج حاصل از ترکيب دادها ……………………………………………………………………………………….43
مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………………….44
چکيده انگليسی …………………………………………………………………………………………………………………45

فهرست اشکال

شکل٢ -١-اجزای آزمايش صفحه ای………………………………………………………………………………………… ٦
شکل١ -٢-نمونه ای از آزمايش جک صفحه ای وترتيب انجام آن………………………………………………………… ١٤
شکل ٢-٢-روش معمول در روش بيش مغزه گيری و کم مغزه گيری……………………………………………………… ١٦
شکل ٣-٢-روش بيش مغزه گيری با استفاده از کرنش سنج چند المنتی………………………………………………. ٢١
شکل٤ -٢-روش شکست هيدروليکی………………………………………………………………………………………. ٢٣
شکل٥ -٢- چگونگی تغييرات فشار در روش هيدروليکی………………………………………………………………….. ٢٣
شکل٦ -٢-ترتيب آزمايش به روش انتشار امواج صوتی……………………………………………………………………..26
شکل ٧-٢-داده های تيپيک اثر کايزر…………………………………………………………………………………………..27
شکل ٨-٢-نمايش شماتيک گذشت زمان در بارگذاری چرخه ای و تابع تفاضل کرنش…………………………………. ٢٩
شکل ١-٣-انواع همگرايی سنج……………………………………………………………………………………………… ٣٤
شکل ٢-٣-شکل يک انبساط سنج چند نقطه ای ………………………………………………………………………….35
شکل ٣-٣-شکل سلول فشار هيدروليکی ………………………………………………………………………………….37

 

فصل اول:
آزمايش هاي بزرگ مقياس برجا:
ضرورت انجام آزمايش برجا زماني مطرح مي شود آه تأثير مقياس در نتايج اجتناب ناپذير باشد زيرا اين امر در تست هاي آزمايشگاهي آوچك مقياس قابل تعيين نيست. مزيت انجام آزمايش هاي بزرگ مقياس برجا اين است آه تودة سنگ تحت شرايطي آه در محل حاآم بر آنست آزمايش مي شود. اما مشكل اين است آه اين نوع آزمايش زمانبر و هزينهبردار است اين آزمايشها را به ٤ گروه اصلي تقسيم ميآنند.
١ـ آزمايشهاي فشاري ٢ ـ آزمايش هاي برشي ٣ ـ آزمايش هاي تعيين قابليت
تغييرشكل ٤ ـ آزمايشهاي ارتعاشي
١ـ١ـ آزمايشهاي فشاري:
آزمايش هاي فشاري به منظور تعيين ويژگيهاي مقاومت و تغييرشكل توده هاي سنگ يا ساختمان خاصي چون پايه هاي معدني انجام مي پذيرد. اين آزمايش ها بايد حتيالمقدور تنش را آنچنان آه در خلال و بعد از تكميل ساختمان مورد نظر به وقوع ميپيوندد تصوير نمايند. چنانچه هدف از آزمايش، تعيين مشخصات مقاومت و تغييرشكل پايههاي معدني است قطعًاً بايد شرايط بارگذاري همان باشد آه يك پايه واقعي در معدن تحت آن قرار دارد. مهمترين شرايط در اين مورد به قرار زير است:
١ـ نسبت عرض به ارتفاع نمونه هاي برجا بايد دقيقًاً همان نسبت در پايه هاي واقعي باشد.

٢ ـ وضعيتي مشابه با وضعيت فشار جانبي موجود در فصل مشترك بين دو انتهاي پايه معدني با لايه هاي تشكيل دهنده سقف و آف آارگاه بايد در نمونه ايجاد شود.

٣ ـ پايه هاي واقعي معدني تحت بار ناشي از همگرايي بين سقف و آف قرار دارند. براي ايجادوضعيت مشابه يا بايد صفحه بارگذاري صلب بين پايه و سقف قرار داده شود و يا بارگذاري بايدچنان باشد آه توزيع يكنواخت تغييرشكل را در مقطع پايه تضمين نمايد.
٢-١ – آزمايش هاي برشي:
آزمايش هاي برشي برجا معموًلاً به منظور تعيين خصوصيات مقاومت و تغييرشكل برشي، بالاخص در امتداد ناپيوستگيها، بر روي يك بلوك آماده شده انجام ميشود. در حفره هاي زيرزميني سقف و ديوارها براي تحمل عكس العمل بارهاي عمودي و برشي مورد استفاده قرار مي گيرند. يك نوع از اصول انجام آزمايش برشي در محل در شكل سادة (١) نشان داده شده است، هر چند آه لازم است تا آزمايشهاي متعددي انجام گيرد تا بتوان براساس نتايج حاصل، به صورت آماري نتيجه گيري نمود. در اين آزمايش قطعه اي از سنگ آه به محل اصلي خود اتصال دارد، به وسيله يك جك از بالا تحت فشار قائم قرار گرفته به طور جانبي نيز تحت فشار قرار ميگيرد تا از محل اصلي جدا گردد. مقدار مقاومت برشي آه براساس رابطه سادة آولمب محاسبه ميشود، ميتواند
مقدارφ وc سنگ را مشخص آند. البته بايد در نظر داشت آه هزينة اين نوع آزمايشها زياد است.
هرچند سطح برشي آوچكتر باشد توزيع نيروها را بهتر ميتوان يكنواخت تصور نمود، و هرچه سطح بزرگتر باشد، تقريب فرض توزيع يكنواخت نيروها در سطح برشي بيشتر مي گردد. ولي در همين حال خطاي وارد بر محاسبات آمتر مي شود و آميتهاي اندازه گيري شده اطمينان بيشتري دارد. در حال حاضر مساحتي حدود ١ مترمربع براي سطح برشي معمول است و آزمايشهايي بر روي قطعاتي با ابعاد ٥/٥ × ٥/٥ × ٥/٤ مترنيز گزارش شده است. به عنوان يك قاعده، مقاومت برشي اندازه گيري شده در ناحيه نسبت بهمقاومت اندازه گيري شده نمونه سالم در آزمايشگاه، به مقدار قابل توجهي آوچكتر به دست ميآيد.
در خلال آماده آردن نمونه، بلوك مورد نظر و بالاخص صفحه برش بايد حتي المقدور به وضعيت طبيعي آن از جهت مقدار آب موجود نزديك باشد. براي تعيين مشخصات تغييرشكل در اندازه گيري تغييرشكل هاي برشي و عمودي از اندازهگير هاي مدرجي استفاده مي شود آه به بدنه يك پايه آه خود در فاصله مناسبي از بلوك مورد آزمايش نصب شده، متصل گرديده اند. بار عمودي
اعمال شده بايد از طريق يك سري غلطك و يا وسيله آم اصطكاك مشابهي وارد گردد تا مقاومت موجود در مقابل جابجايي برشي به حداقل برسد.
٣-١ – آزمايش هاي تغيير قابليت تغيير شكل:
قابليت تغييرشكل سنگ برجا با استفاده از روش مختلف تعيين مي شود. آزمايشهايي آه در اين مورد انجام ميشوند به سه گروه تقسيم ميشوند: 1 ـ آزمايش ورق (صفحه) باربرد ٢ ـ آزمايش تونل فشار ٣ ـ آزمايش گمانه
١-٣ -١- آزمايش ورق باربرد:
اين آزمايش يكي از ساده ترين و معمولي ترين آزمايشهايي است آه معموًلاً به منظور تعيينتغيير شكل تودة سنگ برجا به آار برده ميشود. در اين آزمايش بار عمودي از طريق صفحهايسخت و يا انعطاف پذير، آه داراي اندازه اي معين است بر سطح صافي آه براي اين منظور آماده شده است اعمال و تغييرشكل در مرآز و يا حاشيه صفحه مذآور و يا هر نقطه اي در داخل تودة سنگ آه ممكن باشد، اندازهگيري مي شود. مدول (ضريب) تغييرشكل را با توجه به شكل صفحه بارگذاري و طبيعت سنگ از روابطي آه به اين منظور پيشنهاد شده، ميتوان محاسبه آرد.
در اين روش بار به وسيله جك هاي هيدروليكي اعمال و جك صفحه اي به صورت صفحه انتقال بار عمل آرده و باعث ميشود آه تنش به صورت يكنواخت بر روي سطح زير بار توزيع شود. معموًلاً سطح تحت بار به صورت دايرهاي به شعاع ٥/٠ تا ١ متر
انتخاب مي شود. اندازة سطح صافي از سنگ آه بار بر آن اعمال ميشود بايد به نسبت ناحيه اي آهتحت بار است بزرگ باشد. در غير اينصورت تصحيحات مربوط به اين مورد بايد در نتايج آزمايش دخالت داده شود. جابجايي حاصل در سطح سنگ را نسبت به يك ميله مرجع و به وسيله يك اندازه گير عقربه دار اندازه ميگيرند. جابجايي حاصل در داخل سنگ توسط انبساط سنجهاي
گمانه آه در داخل گمانه نصب شده اند (آه در مرآز و عمود بر سطح مدور تحت بار حفر شده است) اندازه گرفته مي شود.
٢-٣ -١- آزمايش تونل فشار: در اين روش بار شعاعي با توزيع يكنواخت بر سطح داخلي تونل اعمال و تغييرشكل قطري
حاصل در بخش هاي مرزي تونل اندازه گيري مي شود. محاسبات بر اين اساس انجام مي گيرد آه تونل يك استوانه با ديوارة ضخيم در نظر گرفته ميشود آه شعاع خارجي آن بينهايت است. دو نوع آزمايش به نام هاي آزمايش اتاق فشار هيدروليكي و آزمايش جكبندي شعاعي در اين گروه قرار دارند.
الف ) آزمايش اتاق هيدروليكي:
در اين آزمايش فشار هيدروليكي (با استفاده از آب) با توزيع يكنواخت بر بخشي از يك تونل اعمال مي گردد. براي اين آار بخشي از تونل را به وسيله قطعات بتن مسلح مسدود آرده، آب را به داخل اين بخش مسدود شده پمپ مي آنند تا فشار مورد نظر حاصل گردد و در نهايت اندازه گيري جابجايي و ساير موارد مورد نظر در مقادير معين فشار انجام ميشود.
ب ) آزمايش جكبندي شعاعي:
اين آزمايش يك روش اصلاح شدة آزمايش اتاق فشار هيدروليكي است آه در آن فشار از طريق يك سري از جك هايي آه در فواصل نزديك به هم مستقر شده اند اعمال مي شود. آزمايش در بخشي از تونل ـ آه شعاع آن توأم با آستر بتني آه در محل نصب شده جمعًاً حدود ٥/٢ متر است ـ
انجام ميشود.
پس از آماده آردن قسمت مورد نظر براي اجراي آزمايش، تعدادي از حلقه هاي فولادي نزديك به هم در قسمت مذآور مستقر ميشوند. تجهيزات بارگذاري مشتمل است بر جكهاي تخت آه در بين بلوك هاي چوبي، آه خود مابين حلقه فولادي و آستر بتني قرار دارند جاي داده شدهاند. فشار لازم به وسيله يك پمپ و يك رشته لوله بر جك هاي تخت و از جك ها به بتن و از آنجا به
سطوح سنگ منتقل مي شود تغيرشكل بين مبناي ثابت (لوله) و سطح سنگ به وسيله اندازه گيرهاي عقربه اي اندازه گيري مي شود. همچنين مي توان از انبساط سنج هاي چند نقطه اي آه در داخل سنگ آار گذاشته شدهاند استفاده آرد. برخي از مزيتهاي شيوة جكبندي شعاعي در مقايسه با روش اتاق فشار هيدروليك عبارتند از: ١ ـ آم هزينه بوده و انجام آن سادهتر است. ٢ ـ سنگ در تماس با سيال قرار نميگيرد آه اين مشخصه آزمايش سنگ را بدون اينكه تراوش سيال از ناپيوستگيها مزاحمتي ايجاد آند ممكن مي سازد. ٣ ـ به دليل اينكه وسايل مورد استفاده در زير آب و در فشار بالا به آار
گرفته نميشوند از وسايل اندازهگيري ساده مي توان استفاده آرد.
٣-٣ -١- آزمايش هاي داخل گمانه:
براي اندازه گيري قابليت تغييرشكل سنگ در گمانه هاي با قطر آوچك وسايل متعددي تهيه شده است. دسته بندي اين وسايل براساس نحوة اعمال فشار بر ديوارههاي گمانه و اندازه گيري عكس العمل شعاعي اين ديواره ها انجام مي گيرد. ابزارهايي آه فشارداخلي يكنواخت بر ديوارههاي گمانه وارد مي آنند تغيير حجم سنج (اتساع نسج) يا فشار نسج ناميده مي شوند. وسايلي آه با فشار دادن صفحات مدور به طرف ديواره نيرو را در بخش محدودي از محيط گمانه وارد ميآورند جك گمانه ناميده مي شوند. اتساع سنج گمانه : اين نوع وسايل اساسًاً سلول هاي فشار گمانه هستند آه فشار را به صورت شعاعي در تمام جهات به ديواري آه آنها را در بر ميگيرد اعمال ميآنند. شكل اين ابزار استوانه اي است و وسايلي را براي اندازه گيري تغييرات قطر يا حجم، آه بر اثر تغييرفشار حاصل مي شود، در خود دارد. نمونه دقيق تر اتساع سنج گمانه نوع LNEC مي باشد. از اين وسيله آه
مي تواند فشار شعاعي تا Mpa ١٥ را بر ديوارة گمانه وارد نمايد و ميتوان تا عمق بيش از صد متر و در داخل آب استفاده آرد. با پمپ نمودن آب به فضاي پايين استوانه فولادي داخل گمانه و پوشش لاستيكي فشار لازم بر ديواره اعمال مي شود. با انجام آزمايش در چهار محل مختلف مي توان بيضوي تغييرشكل و ضريب ناهمگرايي را به دست آورد.
جك هاي گمانه : به جاي وارد آردن فشار يكنواخت به تمام سطح مقطع گمانه، ميتوان فشار زيادي را با راندن صفحاتي به طرف ديواره گمانه توسط پيستون هاي هيدروليكي، گوه و يا جك هاي تخت بر قسمتي از سطح گمانه اعمال آرد. بار مذآور مي تواند در هر جهتي آه مطلوب باشد وارد گردد آه اين خود يك برتري براي اين روش نسبت به روش آزمايش با اتساع سنج محسوب مي شود. همچنين ابزار لازم براي اندازه گيري تغييرشكل قطري در اين نوع وسيله تعبيه شده است. به طور آلي احتمال دارد
مدول هايي آه با استفاده از جك هاي گمانه به دست مي آيد، به علت ترك هايي آه در محلتماس جك و سنگ ايجاد ميگردد، حدود ٣٠ تا ٤٠ درصد پايين تر از ميزان واقعي باشد.
٤-١ – آزمايش هاي ارتعاشي (لرزه اي):
آزمايش هاي لرزه اي براي تعيين مدول هاي پوياي توده هاي سنگ به آار گرفته مي شود. اساس اين روش بر اندازه گيري سرعت انتشار امواج در سنگ استوار است. براي اندازه گيري سرعت هاي طولي و عرضي امواج ارتعاشي در توده هاي سنگ آه به سطح راه دارند مادة ناريه اي آه در يك چال آم عمق آار گذاشته شده است منفجر ميآنند. حرآت امواج ايجاد شده در
سطح سنگ توسط سرعت سنج در فواصل مختلفي از منبع اندازهگيري و به وسيله ضبط صوت، نوسان نگار يا نوسان نما ضبط مي شود. سرعت امواج با توجه به فاصله زماني بين انفجار مواد ناريه و رسيدن امواج طولي يا عرضي به هر يك از سرعتسنج ها محاسبه ميشود.
معموًلاً رسيدن امواج عرضي به وسيله سرعت سنج هايي آه در جهت عرضي قرار داده شده اند ثبت ميگردد. سرعت هاي طولي و عرضي از تقسيم فاصله بين محل انفجار بر فاصله زماني منفجر شدن خرج چال و رسيدن موج به محل هر يك از سرعت سنج ها محاسبه مي گردد. سرعت ها را همچنين ميتوان از روي منحني هاي زمان عبور بدست آورد. با داشتن چگالي و
سرعت هايي آه از طريق آزمايش به دست آمده است ميتوان تمام ثابتهاي آشسان را از فرمول هاي استاندارد آشسان محاسبه نمود. اين روش با وجود مزيتها خالي از اشكال نيست. غالبًاً توليد امواج عرضي مشكل است و از آنجا آه سرعت امواج عرضي حدودًاً نصف امواج طولي در سنگ است، امواج عرضي و طولي آه هر دو معموًلاً به وسيله موج طولي آه از انعكاس در يك سطح

بررسی آزمايشهای برجا بر روی سازه های زيرزمينی ) آزمايشهای بزرگ مقياس برجا، محاسبه تنشهای بکر در سنگ و ....)

بررسی آزمايشهای برجا بر روی سازه های زيرزمينی ) آزمايشهای بزرگ مقياس برجا، محاسبه تنشهای بکر در سنگ و ….)

فصل دوم :
محاسبة تنش هاي بكر در سنگ
قبل از حفر بناهاي زيرزميني در سنگ، مادة سنگي تحت تنشهاي بكر قرار دارد. از آنجا آه تنش هاي تحميل شده در رابطه مستقيم با تنش هاي بكر هستند، تعيين اين تنشها اقدام اوليه ضروري در آناليزهاي مربوط به طراحي است. روش هايي آه تا به امروز پيشنهاد شدهاند از سه اصل جداگانه و متمايز در اندازه گيري بهره مي گيرند، گرچه در بيشتر آنها براي دسترسي به محل اندازه گيري از گمانه هاي حفاري استفاده مي شود. معمول ترين روشها براساس تعيين آرنش در ته و يا ديوارة گمانه و يا تغييرشكلهاي ديگر آن استوار است آه در اثر »بيش مغزه گيري« در ناحيه اي آه با وسيلة اندازه گيري در تماس است به وجود مي آيد. اين روش را معموًلاً »روش بيش مغزه گيري« مي نامند. روش دوم آه با شكست هيدروليكي و اندازه گير هاي جك صفحه اي توأم است، مؤلفه تنش نرمال جانبي را در محل مشخصي از ديوارة گمانه و يا حفاري زيرزميني تعيين مي آند. مؤلفه تنشي نرمال در هر محل از روي فشار آن نقطه به دست مي آيد. در روش سوم برآوردها از روي مغزه هايي آه با حفاري از فضاي زيرزميني بدست آمده انجام ميگيرد. اين شيوه شامل روشهاي اثر آايزر، آناليز سرعت تغيير شكل (DRA) ، آناليز منحني آرنش تفاضلي (DSCA) و بازيافت آرنش غيرآشسان (ASR) است. اين روش آم اطمينانتر از روشهاي بيش مغزه گيري و شكست هيدروليكي است اما امتياز آن اين است آه ساده بوده، به علاوه پرهزينه نمي باشد.

١-٢ – روش تلافي جك صفحهاي:
در تكنيك جك صفحهاي از جكهاي هيدروليك صفحه اي استفاده مي شود آه شامل دو صفحه فولادي جوش شده به هم در حاشيه و يك پستانك براي ارسال روغن به فضاي مياني است. روش جك صفحه اي تنش موازي و نزديك سطح بيرون زدگي فضاي حفاري شده را تعيين ميآند. از آنجا آه تنش فقط در يك جهت اندازه گيري ميشود، براي محاسبه تانسور تنش حداقل شش اندازهگيري در جهت هاي متمايز ضرورت دارد. اين روش يا براساس اندازه گيري تغيير طول بين هر جفت از ميخ هاي اندازه گيري است آه در فاصله آنها شياري در داخل سنگ ايجاد مي شود و يا با استفاده از دو سلول فشار هيدروليك گمانه در محل ميخ ها انجام مي گيرد. سلول هيدروليكي نازآي آه جك صفحه اي ناميده ميشود در داخل شيار نصب و تحت فشار قرار ميگيرد تا فاصله اندازه گيري شدة اصلي به دست آيد. سپس فشار در جك صفحه اي معادل تنشي آه از پيش موجود بوده تنظيم
مي شود. براي بدست آوردن نتايج معتبر شرايط مذآور بايد تأمين شود.
روش جك صفحه اي مستلزم هيچ اطلاعي از مشخصات آشساني سنگ نبوده و بنابراين مي توان آن را يك روش واقعي اندازه گيري تنش به حساب آورد. در عمل آزاد شدن وضعيت در سنگ غالبًاً باعث به هم خوردن خصوصيات مكانيكي آن گشته، لذا نمونههاي سنگي آه براي تعيين خصوصيات بكار برده مي شود ممكن است نمايندة واقعي تودة سنگ نباشد. اين روش با
اندازه گيري هاي مربوط به سنگ غيرآشسان تطبيق بيشتري دارد. به علت مشكلاتي آه در ايجاد شكافهاي عميق لازم براي روش جك صفحهاي وجوددارد، استفاده از اين روش به موارد مربوط به اندازه گيري هاي نزديك سطح زمين محدود مي شود. اين روش در جاهايي مورد استفاده است آه تنش فوق العاده زياد بوده، نمي توان روشهايي را آه مستلزم حفاري به منظور مغزهگيري هستند به آار برد.
٢-٢ – تكنيك هاي آزاد آردن ـ آم مغزهگيري يا بيش مغزهگيري:
تكنيك هاي آزاد آردن مقدمتًاً شامل قرار دادن وسيله هاي اندازه گيري در سطح زمين و يا در داخل گمانه است به طريقي آه با سنگ آه تحت تنش است در تماس باشند. آن گاه با بيش مغزه گيري يا آم مغزهگيري تنش خلاص ميشود. مرحله نهايي عبارت از اندازهگيري تغييرشكل يا آرنش حاصل از رهايي تنش و ارتباط دادن آن با تنش است در تكنيك بيش مغزهگيري سه
مرحله مورد توجه قرار ميگيرد:
الف ) گمانه اي با قطر بزرگ در داخل سنگي آه در آن تنش بايد اندازه گيري شود حفر مي شود. اين گمانه تا چنان فاصله اي از فضاي زيرزميني مورد مطالعه ادامه داده ميشود آه ديگر تأثيرات خود فضاي مذآور بر روي اندازه گيري تنش ها قابل صرفنظر آردن باشد.
‌ب ) گمانه آوچك پيلوت در انتهاي چال قبلي حفر ميشود. وسيله اي آه آار گذاشته ميشود بايد قادر باشد آه تغييرشكل و آرنش و يا در صورت لزوم هر دو را اندازه گيري آند. طول اين حفرة آوچك بايد به اندازهاي باشد آه نه تنها تأثير انتهاي خود آن بلكه تأثير تنش حاصل از حفرة بزرگ در نتايج اندازهگيري قابل اغماض باشد.
‌ج ) حفرة با قطر بزرگتر تمامًاً و يا در بخشي از مقطع آن ادامه مييابد تا تنش و آرنش رادر داخل سيلندر سنگ آه تشكيل شده است رها سازد. در شكل زير اين مراحل به تصوير آشيده شده است:
٢-٢ -٢- اندازه گيري در سطح :
تغييرشكل تودة سنگ ناشي از حفر يك گمانه را ميتوان براي تعيين تنش هاي موجود در سطح مورد استفاده قرار داد. روش طراحي (ُگُلچه) سطحي آه روش تغييرشكل طوقي يا آم مغزه گيري نيز ناميده مي شود، تنش مطلق و تغييرات تنش را در اطراف فضاي زيرزميني تعيين مي آند. در اين تكنيك از شش ميخ آه هر جفت آنها در دو سر يك قطر آار گذاشته شدهاد و اقطار
مذآور با همديگر زاويه ْ٦٠ تشكيل ميدهند استفاده مي شود. پس از اينكه اندازه گيري هاي اوليه در عرض سه قطر مذآور با استفاده از تغييرشكل سنجهاي نوع و تيمور انجام گرفت، تنش سطحي سنگ با حفر سوراخي آه با شش ميخ نصب شده هم مرآز است، آزاد مي شود. سپس اندازه گيري نهايي در عرض سهقطر مزبور انجام مي گيرد. براساس تئوري صفحه نامحدود آشسان، تنش هاي سطحي با استفاده از تغييرات حاصل در اندازة قطرهاي مورد اشاره و مدول آشسان سنگ محاسبه ميشود. معموًلاً ميخ هاي طوقي در قطرهايي به طول cm٢٥ نصب مي شوند اما به منظور رسيدن به دقت لازم در اندازه گيري در صورت لزوم اندازة قطرها مي تواند تغيير آند. روش طوقي سطحي روشي ساده و اقتصادي براي تعيين تنش هاي مطلق و تغيير تنش در سطح، احاطه آنندة فضاي زيرزميني است اما اين روش براي سنگ هاي پردرزه و شكاف و يا سنگهايي آه در نتيجه انفجار به شدت صدمه ديده اند روش مناسبي نيست.


مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل pdf به همراه فایلword

قیمت:35هزار تومان