مقدمه:

مکانیک سنگ را می توان علم نظری و عملی تعریف کرد. سر وکار این علم با واکنش سنگها در مقابل میادین نیروی محیط فیزیکی می باشد.این علم راهنمای کارشناسان و مهندسین در پروژهایی مانند اجرای تونلهای راه آهن زیرزمینی ,تأمین آب ,زه کشی ,نیروگاه زیرزمینی , معادن زیرزمینی , سینه کارها و…. می باشد. اجرای ایمن و بهینه این پروژها مستلزم دانستن خواص فیزیکی و مکانیکی سنگها و نیرویی است که از محیط پیرامون بر سنگها وارد می شود.یکی از راهکارهای مهم جهت پی بردن به این خواص و نیروها انجام آزمایشهای مختلف می باشد که برای این منظور طراحی شده اند. این آزمایشها به دو دسته آزمایشهای برجا وآزمایشگاهی تقسیم می شوند.انجام آزمایشهای برجا با توجه به تأثیر نتایج ضروری به نظر می رسد.از اینرو در این نوشتار سعی شده است حتی المقدور اکثر آزمایشهای برجا که کاربرد بیشتری دارند مورد توجه قرار گیرند.

بررسی آزمایشهای برجا بر روی سازه های زیرزمینی ) آزمایشهای بزرگ مقیاس برجا، محاسبه تنشهای بکر در سنگ و ....)

بررسی آزمایشهای برجا بر روی سازه های زیرزمینی ) آزمایشهای بزرگ مقیاس برجا، محاسبه تنشهای بکر در سنگ و ….)

چکیده ……………………………………………………………………………………………………………………………1
مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………2

فصل اول:آزمایشهای بزرگ مقیاس برجا

١ -١-آزمایشهای فشاری ………………………………………………………………………………………………………3
٢ -١-آزمایشهای برشی ……………………………………………………………………………………………………….4
٣ -١-آزمایش تغییر قابلیت تغییر شکل……………………………………………………………………………………….. ۵
1 -٣-١-آزمایش ورق باربرد……………………………………………………………………………………………………. ۵
2 -٣-١-آزمایش تونل فشار…………………………………………………………………………………………………….. ٧
3 -٣-١-آزمایشهای داخل گمانه……………………………………………………………………………………………… ٨
4 -١-آزمایشهای ارتعاشی………………………………………………………………………………………………….. ١٠

فصل دوم:محاسبه تنشهای بکر در سنگ

1 -٢-روش تلافی جک صفحه ای…………………………………………………………………………………………….. ١٣
٢ -٢-تکنیک های آزاد کردن ……………………………………………………………………………………………………15
١ -٢-٢-تکنیک بیش مغزه گیری ……………………………………………………………………………………………….15
٢ -٢-٢-اندازه گیری در سطح ………………………………………………………………………………………………….16
٣ -٢-اندازه گیری در گمانه …………………………………………………………………………………………………….17
١ -٣-٢-اندازه گیری در داخل گمانه …………………………………………………………………………………………..18
2 -٣-٢-اندازه گیری در انتهای گمانه…………………………………………………………………………………………. ٢٢
4 -٢-روش شکست هیدرولیکی……………………………………………………………………………………………… ٢٢
5 -٢-روش هایی که در آن ازمغزه حفاری استفاده میشود………………………………………………………………… ٢۵
1 -۵-٢-روش انتشار امواج صوتی…………………………………………………………………………………………….. ٢۵
2 -۵-٢-آنالیز سرعت تغییر شکل…………………………………………………………………………………………….. ٢٨
3 -۵-٢-آنالیز منحنی تفاضل کرنش…………………………………………………………………………………………… ٢٩
4 -۵-٢-روش بازیافت کرنش غیر کشسان…………………………………………………………………………………… ٣٠

فصل سوم:رفتار سنجی سازه های زیرزمینی

1 -٣-ویژگیهای کلی سیستم های رفتار سنجی…………………………………………………………………………. ٣٣
2 -٣-سیستم سنجش رفتار سنگ…………………………………………………………………………………………. ٣٣
١ -٢-٣-اندازه گیری همگرایی………………………………………………………………………………………………… ٣٣
٣ -٣-سلول فشار هیدرولیکی……………………………………………………………………………………………….. ٣۶

فصل چهارم :مختصری درباره وسایل مورد استفاده در رفتار سنجی سیستم های نگهدارنده

١ -۴-رفتار سنجی میل مهاریها ……………………………………………………………………………………………….38
٢ -۴-بارسنج میل مهاری ………………………………………………………………………………………………………38
٣ -۴-میل مهاری ابزار بندی شده …………………………………………………………………………………………….39
۴ -۴-رفتار سنجی نگدارنده های بتنی ……………………………………………………………………………………….40
١ -۴-۴-سلول فشار……………………………………………………………………………………………………………. ۴٠
-۴-۴-کرنش سنجهای درون بتن ……………………………………………………………………………………………….41

فصل پنجم:نتیجه گیری و ارزیابی نتایج

١ -۵-ارزیابی و نتایج حاصل از اندازه گیریها …………………………………………………………………………………….42
٢ -۵-ارزیابی نتایج حاصل از ترکیب دادها ……………………………………………………………………………………….43
مراجع ……………………………………………………………………………………………………………………………….44
چکیده انگلیسی …………………………………………………………………………………………………………………45

فهرست اشکال

شکل٢ -١-اجزای آزمایش صفحه ای………………………………………………………………………………………… ۶
شکل١ -٢-نمونه ای از آزمایش جک صفحه ای وترتیب انجام آن………………………………………………………… ١۴
شکل ٢-٢-روش معمول در روش بیش مغزه گیری و کم مغزه گیری……………………………………………………… ١۶
شکل ٣-٢-روش بیش مغزه گیری با استفاده از کرنش سنج چند المنتی………………………………………………. ٢١
شکل۴ -٢-روش شکست هیدرولیکی………………………………………………………………………………………. ٢٣
شکل۵ -٢- چگونگی تغییرات فشار در روش هیدرولیکی………………………………………………………………….. ٢٣
شکل۶ -٢-ترتیب آزمایش به روش انتشار امواج صوتی……………………………………………………………………..26
شکل ٧-٢-داده های تیپیک اثر کایزر…………………………………………………………………………………………..27
شکل ٨-٢-نمایش شماتیک گذشت زمان در بارگذاری چرخه ای و تابع تفاضل کرنش…………………………………. ٢٩
شکل ١-٣-انواع همگرایی سنج……………………………………………………………………………………………… ٣۴
شکل ٢-٣-شکل یک انبساط سنج چند نقطه ای ………………………………………………………………………….35
شکل ٣-٣-شکل سلول فشار هیدرولیکی ………………………………………………………………………………….37

 

فصل اول:
آزمایش های بزرگ مقیاس برجا:
ضرورت انجام آزمایش برجا زمانی مطرح می شود آه تأثیر مقیاس در نتایج اجتناب ناپذیر باشد زیرا این امر در تست های آزمایشگاهی آوچک مقیاس قابل تعیین نیست. مزیت انجام آزمایش های بزرگ مقیاس برجا این است آه توده سنگ تحت شرایطی آه در محل حاآم بر آنست آزمایش می شود. اما مشکل این است آه این نوع آزمایش زمانبر و هزینهبردار است این آزمایشها را به ۴ گروه اصلی تقسیم میآنند.
١ـ آزمایشهای فشاری ٢ ـ آزمایش های برشی ٣ ـ آزمایش های تعیین قابلیت
تغییرشکل ۴ ـ آزمایشهای ارتعاشی
١ـ١ـ آزمایشهای فشاری:
آزمایش های فشاری به منظور تعیین ویژگیهای مقاومت و تغییرشکل توده های سنگ یا ساختمان خاصی چون پایه های معدنی انجام می پذیرد. این آزمایش ها باید حتیالمقدور تنش را آنچنان آه در خلال و بعد از تکمیل ساختمان مورد نظر به وقوع میپیوندد تصویر نمایند. چنانچه هدف از آزمایش، تعیین مشخصات مقاومت و تغییرشکل پایههای معدنی است قطعًاً باید شرایط بارگذاری همان باشد آه یک پایه واقعی در معدن تحت آن قرار دارد. مهمترین شرایط در این مورد به قرار زیر است:
١ـ نسبت عرض به ارتفاع نمونه های برجا باید دقیقًاً همان نسبت در پایه های واقعی باشد.

٢ ـ وضعیتی مشابه با وضعیت فشار جانبی موجود در فصل مشترک بین دو انتهای پایه معدنی با لایه های تشکیل دهنده سقف و آف آارگاه باید در نمونه ایجاد شود.

٣ ـ پایه های واقعی معدنی تحت بار ناشی از همگرایی بین سقف و آف قرار دارند. برای ایجادوضعیت مشابه یا باید صفحه بارگذاری صلب بین پایه و سقف قرار داده شود و یا بارگذاری بایدچنان باشد آه توزیع یکنواخت تغییرشکل را در مقطع پایه تضمین نماید.
٢-١ – آزمایش های برشی:
آزمایش های برشی برجا معموًلاً به منظور تعیین خصوصیات مقاومت و تغییرشکل برشی، بالاخص در امتداد ناپیوستگیها، بر روی یک بلوک آماده شده انجام میشود. در حفره های زیرزمینی سقف و دیوارها برای تحمل عکس العمل بارهای عمودی و برشی مورد استفاده قرار می گیرند. یک نوع از اصول انجام آزمایش برشی در محل در شکل ساده (١) نشان داده شده است، هر چند آه لازم است تا آزمایشهای متعددی انجام گیرد تا بتوان براساس نتایج حاصل، به صورت آماری نتیجه گیری نمود. در این آزمایش قطعه ای از سنگ آه به محل اصلی خود اتصال دارد، به وسیله یک جک از بالا تحت فشار قائم قرار گرفته به طور جانبی نیز تحت فشار قرار میگیرد تا از محل اصلی جدا گردد. مقدار مقاومت برشی آه براساس رابطه ساده آولمب محاسبه میشود، میتواند
مقدارφ وc سنگ را مشخص آند. البته باید در نظر داشت آه هزینه این نوع آزمایشها زیاد است.
هرچند سطح برشی آوچکتر باشد توزیع نیروها را بهتر میتوان یکنواخت تصور نمود، و هرچه سطح بزرگتر باشد، تقریب فرض توزیع یکنواخت نیروها در سطح برشی بیشتر می گردد. ولی در همین حال خطای وارد بر محاسبات آمتر می شود و آمیتهای اندازه گیری شده اطمینان بیشتری دارد. در حال حاضر مساحتی حدود ١ مترمربع برای سطح برشی معمول است و آزمایشهایی بر روی قطعاتی با ابعاد ۵/۵ × ۵/۵ × ۵/۴ مترنیز گزارش شده است. به عنوان یک قاعده، مقاومت برشی اندازه گیری شده در ناحیه نسبت بهمقاومت اندازه گیری شده نمونه سالم در آزمایشگاه، به مقدار قابل توجهی آوچکتر به دست میآید.
در خلال آماده آردن نمونه، بلوک مورد نظر و بالاخص صفحه برش باید حتی المقدور به وضعیت طبیعی آن از جهت مقدار آب موجود نزدیک باشد. برای تعیین مشخصات تغییرشکل در اندازه گیری تغییرشکل های برشی و عمودی از اندازهگیر های مدرجی استفاده می شود آه به بدنه یک پایه آه خود در فاصله مناسبی از بلوک مورد آزمایش نصب شده، متصل گردیده اند. بار عمودی
اعمال شده باید از طریق یک سری غلطک و یا وسیله آم اصطکاک مشابهی وارد گردد تا مقاومت موجود در مقابل جابجایی برشی به حداقل برسد.
٣-١ – آزمایش های تغییر قابلیت تغییر شکل:
قابلیت تغییرشکل سنگ برجا با استفاده از روش مختلف تعیین می شود. آزمایشهایی آه در این مورد انجام میشوند به سه گروه تقسیم میشوند: 1 ـ آزمایش ورق (صفحه) باربرد ٢ ـ آزمایش تونل فشار ٣ ـ آزمایش گمانه
١-٣ -١- آزمایش ورق باربرد:
این آزمایش یکی از ساده ترین و معمولی ترین آزمایشهایی است آه معموًلاً به منظور تعیینتغییر شکل توده سنگ برجا به آار برده میشود. در این آزمایش بار عمودی از طریق صفحهایسخت و یا انعطاف پذیر، آه دارای اندازه ای معین است بر سطح صافی آه برای این منظور آماده شده است اعمال و تغییرشکل در مرآز و یا حاشیه صفحه مذآور و یا هر نقطه ای در داخل توده سنگ آه ممکن باشد، اندازهگیری می شود. مدول (ضریب) تغییرشکل را با توجه به شکل صفحه بارگذاری و طبیعت سنگ از روابطی آه به این منظور پیشنهاد شده، میتوان محاسبه آرد.
در این روش بار به وسیله جک های هیدرولیکی اعمال و جک صفحه ای به صورت صفحه انتقال بار عمل آرده و باعث میشود آه تنش به صورت یکنواخت بر روی سطح زیر بار توزیع شود. معموًلاً سطح تحت بار به صورت دایرهای به شعاع ۵/٠ تا ١ متر
انتخاب می شود. اندازه سطح صافی از سنگ آه بار بر آن اعمال میشود باید به نسبت ناحیه ای آهتحت بار است بزرگ باشد. در غیر اینصورت تصحیحات مربوط به این مورد باید در نتایج آزمایش دخالت داده شود. جابجایی حاصل در سطح سنگ را نسبت به یک میله مرجع و به وسیله یک اندازه گیر عقربه دار اندازه میگیرند. جابجایی حاصل در داخل سنگ توسط انبساط سنجهای
گمانه آه در داخل گمانه نصب شده اند (آه در مرآز و عمود بر سطح مدور تحت بار حفر شده است) اندازه گرفته می شود.
٢-٣ -١- آزمایش تونل فشار: در این روش بار شعاعی با توزیع یکنواخت بر سطح داخلی تونل اعمال و تغییرشکل قطری
حاصل در بخش های مرزی تونل اندازه گیری می شود. محاسبات بر این اساس انجام می گیرد آه تونل یک استوانه با دیواره ضخیم در نظر گرفته میشود آه شعاع خارجی آن بینهایت است. دو نوع آزمایش به نام های آزمایش اتاق فشار هیدرولیکی و آزمایش جکبندی شعاعی در این گروه قرار دارند.
الف ) آزمایش اتاق هیدرولیکی:
در این آزمایش فشار هیدرولیکی (با استفاده از آب) با توزیع یکنواخت بر بخشی از یک تونل اعمال می گردد. برای این آار بخشی از تونل را به وسیله قطعات بتن مسلح مسدود آرده، آب را به داخل این بخش مسدود شده پمپ می آنند تا فشار مورد نظر حاصل گردد و در نهایت اندازه گیری جابجایی و سایر موارد مورد نظر در مقادیر معین فشار انجام میشود.
ب ) آزمایش جکبندی شعاعی:
این آزمایش یک روش اصلاح شده آزمایش اتاق فشار هیدرولیکی است آه در آن فشار از طریق یک سری از جک هایی آه در فواصل نزدیک به هم مستقر شده اند اعمال می شود. آزمایش در بخشی از تونل ـ آه شعاع آن توأم با آستر بتنی آه در محل نصب شده جمعًاً حدود ۵/٢ متر است ـ
انجام میشود.
پس از آماده آردن قسمت مورد نظر برای اجرای آزمایش، تعدادی از حلقه های فولادی نزدیک به هم در قسمت مذآور مستقر میشوند. تجهیزات بارگذاری مشتمل است بر جکهای تخت آه در بین بلوک های چوبی، آه خود مابین حلقه فولادی و آستر بتنی قرار دارند جای داده شدهاند. فشار لازم به وسیله یک پمپ و یک رشته لوله بر جک های تخت و از جک ها به بتن و از آنجا به
سطوح سنگ منتقل می شود تغیرشکل بین مبنای ثابت (لوله) و سطح سنگ به وسیله اندازه گیرهای عقربه ای اندازه گیری می شود. همچنین می توان از انبساط سنج های چند نقطه ای آه در داخل سنگ آار گذاشته شدهاند استفاده آرد. برخی از مزیتهای شیوه جکبندی شعاعی در مقایسه با روش اتاق فشار هیدرولیک عبارتند از: ١ ـ آم هزینه بوده و انجام آن سادهتر است. ٢ ـ سنگ در تماس با سیال قرار نمیگیرد آه این مشخصه آزمایش سنگ را بدون اینکه تراوش سیال از ناپیوستگیها مزاحمتی ایجاد آند ممکن می سازد. ٣ ـ به دلیل اینکه وسایل مورد استفاده در زیر آب و در فشار بالا به آار
گرفته نمیشوند از وسایل اندازهگیری ساده می توان استفاده آرد.
٣-٣ -١- آزمایش های داخل گمانه:
برای اندازه گیری قابلیت تغییرشکل سنگ در گمانه های با قطر آوچک وسایل متعددی تهیه شده است. دسته بندی این وسایل براساس نحوه اعمال فشار بر دیوارههای گمانه و اندازه گیری عکس العمل شعاعی این دیواره ها انجام می گیرد. ابزارهایی آه فشارداخلی یکنواخت بر دیوارههای گمانه وارد می آنند تغییر حجم سنج (اتساع نسج) یا فشار نسج نامیده می شوند. وسایلی آه با فشار دادن صفحات مدور به طرف دیواره نیرو را در بخش محدودی از محیط گمانه وارد میآورند جک گمانه نامیده می شوند. اتساع سنج گمانه : این نوع وسایل اساسًاً سلول های فشار گمانه هستند آه فشار را به صورت شعاعی در تمام جهات به دیواری آه آنها را در بر میگیرد اعمال میآنند. شکل این ابزار استوانه ای است و وسایلی را برای اندازه گیری تغییرات قطر یا حجم، آه بر اثر تغییرفشار حاصل می شود، در خود دارد. نمونه دقیق تر اتساع سنج گمانه نوع LNEC می باشد. از این وسیله آه
می تواند فشار شعاعی تا Mpa ١۵ را بر دیواره گمانه وارد نماید و میتوان تا عمق بیش از صد متر و در داخل آب استفاده آرد. با پمپ نمودن آب به فضای پایین استوانه فولادی داخل گمانه و پوشش لاستیکی فشار لازم بر دیواره اعمال می شود. با انجام آزمایش در چهار محل مختلف می توان بیضوی تغییرشکل و ضریب ناهمگرایی را به دست آورد.
جک های گمانه : به جای وارد آردن فشار یکنواخت به تمام سطح مقطع گمانه، میتوان فشار زیادی را با راندن صفحاتی به طرف دیواره گمانه توسط پیستون های هیدرولیکی، گوه و یا جک های تخت بر قسمتی از سطح گمانه اعمال آرد. بار مذآور می تواند در هر جهتی آه مطلوب باشد وارد گردد آه این خود یک برتری برای این روش نسبت به روش آزمایش با اتساع سنج محسوب می شود. همچنین ابزار لازم برای اندازه گیری تغییرشکل قطری در این نوع وسیله تعبیه شده است. به طور آلی احتمال دارد
مدول هایی آه با استفاده از جک های گمانه به دست می آید، به علت ترک هایی آه در محلتماس جک و سنگ ایجاد میگردد، حدود ٣٠ تا ۴٠ درصد پایین تر از میزان واقعی باشد.
۴-١ – آزمایش های ارتعاشی (لرزه ای):
آزمایش های لرزه ای برای تعیین مدول های پویای توده های سنگ به آار گرفته می شود. اساس این روش بر اندازه گیری سرعت انتشار امواج در سنگ استوار است. برای اندازه گیری سرعت های طولی و عرضی امواج ارتعاشی در توده های سنگ آه به سطح راه دارند ماده ناریه ای آه در یک چال آم عمق آار گذاشته شده است منفجر میآنند. حرآت امواج ایجاد شده در
سطح سنگ توسط سرعت سنج در فواصل مختلفی از منبع اندازهگیری و به وسیله ضبط صوت، نوسان نگار یا نوسان نما ضبط می شود. سرعت امواج با توجه به فاصله زمانی بین انفجار مواد ناریه و رسیدن امواج طولی یا عرضی به هر یک از سرعتسنج ها محاسبه میشود.
معموًلاً رسیدن امواج عرضی به وسیله سرعت سنج هایی آه در جهت عرضی قرار داده شده اند ثبت میگردد. سرعت های طولی و عرضی از تقسیم فاصله بین محل انفجار بر فاصله زمانی منفجر شدن خرج چال و رسیدن موج به محل هر یک از سرعت سنج ها محاسبه می گردد. سرعت ها را همچنین میتوان از روی منحنی های زمان عبور بدست آورد. با داشتن چگالی و
سرعت هایی آه از طریق آزمایش به دست آمده است میتوان تمام ثابتهای آشسان را از فرمول های استاندارد آشسان محاسبه نمود. این روش با وجود مزیتها خالی از اشکال نیست. غالبًاً تولید امواج عرضی مشکل است و از آنجا آه سرعت امواج عرضی حدودًاً نصف امواج طولی در سنگ است، امواج عرضی و طولی آه هر دو معموًلاً به وسیله موج طولی آه از انعکاس در یک سطح

بررسی آزمایشهای برجا بر روی سازه های زیرزمینی ) آزمایشهای بزرگ مقیاس برجا، محاسبه تنشهای بکر در سنگ و ....)

بررسی آزمایشهای برجا بر روی سازه های زیرزمینی ) آزمایشهای بزرگ مقیاس برجا، محاسبه تنشهای بکر در سنگ و ….)

فصل دوم :
محاسبه تنش های بکر در سنگ
قبل از حفر بناهای زیرزمینی در سنگ، ماده سنگی تحت تنشهای بکر قرار دارد. از آنجا آه تنش های تحمیل شده در رابطه مستقیم با تنش های بکر هستند، تعیین این تنشها اقدام اولیه ضروری در آنالیزهای مربوط به طراحی است. روش هایی آه تا به امروز پیشنهاد شدهاند از سه اصل جداگانه و متمایز در اندازه گیری بهره می گیرند، گرچه در بیشتر آنها برای دسترسی به محل اندازه گیری از گمانه های حفاری استفاده می شود. معمول ترین روشها براساس تعیین آرنش در ته و یا دیواره گمانه و یا تغییرشکلهای دیگر آن استوار است آه در اثر »بیش مغزه گیری« در ناحیه ای آه با وسیله اندازه گیری در تماس است به وجود می آید. این روش را معموًلاً »روش بیش مغزه گیری« می نامند. روش دوم آه با شکست هیدرولیکی و اندازه گیر های جک صفحه ای توأم است، مؤلفه تنش نرمال جانبی را در محل مشخصی از دیواره گمانه و یا حفاری زیرزمینی تعیین می آند. مؤلفه تنشی نرمال در هر محل از روی فشار آن نقطه به دست می آید. در روش سوم برآوردها از روی مغزه هایی آه با حفاری از فضای زیرزمینی بدست آمده انجام میگیرد. این شیوه شامل روشهای اثر آایزر، آنالیز سرعت تغییر شکل (DRA) ، آنالیز منحنی آرنش تفاضلی (DSCA) و بازیافت آرنش غیرآشسان (ASR) است. این روش آم اطمینانتر از روشهای بیش مغزه گیری و شکست هیدرولیکی است اما امتیاز آن این است آه ساده بوده، به علاوه پرهزینه نمی باشد.

١-٢ – روش تلافی جک صفحهای:
در تکنیک جک صفحهای از جکهای هیدرولیک صفحه ای استفاده می شود آه شامل دو صفحه فولادی جوش شده به هم در حاشیه و یک پستانک برای ارسال روغن به فضای میانی است. روش جک صفحه ای تنش موازی و نزدیک سطح بیرون زدگی فضای حفاری شده را تعیین میآند. از آنجا آه تنش فقط در یک جهت اندازه گیری میشود، برای محاسبه تانسور تنش حداقل شش اندازهگیری در جهت های متمایز ضرورت دارد. این روش یا براساس اندازه گیری تغییر طول بین هر جفت از میخ های اندازه گیری است آه در فاصله آنها شیاری در داخل سنگ ایجاد می شود و یا با استفاده از دو سلول فشار هیدرولیک گمانه در محل میخ ها انجام می گیرد. سلول هیدرولیکی نازآی آه جک صفحه ای نامیده میشود در داخل شیار نصب و تحت فشار قرار میگیرد تا فاصله اندازه گیری شده اصلی به دست آید. سپس فشار در جک صفحه ای معادل تنشی آه از پیش موجود بوده تنظیم
می شود. برای بدست آوردن نتایج معتبر شرایط مذآور باید تأمین شود.
روش جک صفحه ای مستلزم هیچ اطلاعی از مشخصات آشسانی سنگ نبوده و بنابراین می توان آن را یک روش واقعی اندازه گیری تنش به حساب آورد. در عمل آزاد شدن وضعیت در سنگ غالبًاً باعث به هم خوردن خصوصیات مکانیکی آن گشته، لذا نمونههای سنگی آه برای تعیین خصوصیات بکار برده می شود ممکن است نماینده واقعی توده سنگ نباشد. این روش با
اندازه گیری های مربوط به سنگ غیرآشسان تطبیق بیشتری دارد. به علت مشکلاتی آه در ایجاد شکافهای عمیق لازم برای روش جک صفحهای وجوددارد، استفاده از این روش به موارد مربوط به اندازه گیری های نزدیک سطح زمین محدود می شود. این روش در جاهایی مورد استفاده است آه تنش فوق العاده زیاد بوده، نمی توان روشهایی را آه مستلزم حفاری به منظور مغزهگیری هستند به آار برد.
٢-٢ – تکنیک های آزاد آردن ـ آم مغزهگیری یا بیش مغزهگیری:
تکنیک های آزاد آردن مقدمتًاً شامل قرار دادن وسیله های اندازه گیری در سطح زمین و یا در داخل گمانه است به طریقی آه با سنگ آه تحت تنش است در تماس باشند. آن گاه با بیش مغزه گیری یا آم مغزهگیری تنش خلاص میشود. مرحله نهایی عبارت از اندازهگیری تغییرشکل یا آرنش حاصل از رهایی تنش و ارتباط دادن آن با تنش است در تکنیک بیش مغزهگیری سه
مرحله مورد توجه قرار میگیرد:
الف ) گمانه ای با قطر بزرگ در داخل سنگی آه در آن تنش باید اندازه گیری شود حفر می شود. این گمانه تا چنان فاصله ای از فضای زیرزمینی مورد مطالعه ادامه داده میشود آه دیگر تأثیرات خود فضای مذآور بر روی اندازه گیری تنش ها قابل صرفنظر آردن باشد.
‌ب ) گمانه آوچک پیلوت در انتهای چال قبلی حفر میشود. وسیله ای آه آار گذاشته میشود باید قادر باشد آه تغییرشکل و آرنش و یا در صورت لزوم هر دو را اندازه گیری آند. طول این حفره آوچک باید به اندازهای باشد آه نه تنها تأثیر انتهای خود آن بلکه تأثیر تنش حاصل از حفره بزرگ در نتایج اندازهگیری قابل اغماض باشد.
‌ج ) حفره با قطر بزرگتر تمامًاً و یا در بخشی از مقطع آن ادامه مییابد تا تنش و آرنش رادر داخل سیلندر سنگ آه تشکیل شده است رها سازد. در شکل زیر این مراحل به تصویر آشیده شده است:
٢-٢ -٢- اندازه گیری در سطح :
تغییرشکل توده سنگ ناشی از حفر یک گمانه را میتوان برای تعیین تنش های موجود در سطح مورد استفاده قرار داد. روش طراحی (ُگُلچه) سطحی آه روش تغییرشکل طوقی یا آم مغزه گیری نیز نامیده می شود، تنش مطلق و تغییرات تنش را در اطراف فضای زیرزمینی تعیین می آند. در این تکنیک از شش میخ آه هر جفت آنها در دو سر یک قطر آار گذاشته شدهاد و اقطار
مذآور با همدیگر زاویه ْ۶٠ تشکیل میدهند استفاده می شود. پس از اینکه اندازه گیری های اولیه در عرض سه قطر مذآور با استفاده از تغییرشکل سنجهای نوع و تیمور انجام گرفت، تنش سطحی سنگ با حفر سوراخی آه با شش میخ نصب شده هم مرآز است، آزاد می شود. سپس اندازه گیری نهایی در عرض سهقطر مزبور انجام می گیرد. براساس تئوری صفحه نامحدود آشسان، تنش های سطحی با استفاده از تغییرات حاصل در اندازه قطرهای مورد اشاره و مدول آشسان سنگ محاسبه میشود. معموًلاً میخ های طوقی در قطرهایی به طول cm٢۵ نصب می شوند اما به منظور رسیدن به دقت لازم در اندازه گیری در صورت لزوم اندازه قطرها می تواند تغییر آند. روش طوقی سطحی روشی ساده و اقتصادی برای تعیین تنش های مطلق و تغییر تنش در سطح، احاطه آننده فضای زیرزمینی است اما این روش برای سنگ های پردرزه و شکاف و یا سنگهایی آه در نتیجه انفجار به شدت صدمه دیده اند روش مناسبی نیست.


مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل pdf به همراه فایلword

قیمت:35هزار تومان