65 نتیجه برای سنگ
مجتبی کمالی، رسول اجل لوئیان،
جلد 12، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
امروزه بافت سنگ به‌وسیلۀ بررسی مقاطع نازک میکروسکوپی و سیستمهای اندازهگیری تصویر، کمیسازی میشود. یکی از اهداف اصلی کمیسازی بافت سنگ، بررسی ارتباط ویژگیهای بافتی و فابریک سنگ با خصوصیات مهندسی آن است. روش ضریب بافت[1] یکی از روشهای کمیسازی بافت سنگ است. در این روش با استفاده از توصیف
پارامترهای شکل دانهها، دایرهای بودن، کشیدگی، جهتگیری و چگالی فشردگی دانهها، بافت سنگ کمیسازی میشود. در این تحقیق از این روش برای ارزیابی خصوصیات مهندسی سنگهای کربناته که قسمتهای وسیعی از کشور را در برگرفته، استفاده شده است. بدین‌منظور تعداد 28 نمونه سنگ کربناته از سازندهای مختلف ایران گردآوری و علاوه بر تعیین ضریب بافت بر روی مقاطع نازک از هر نمونه، آزمایشهای تعیین چگالی، تخلخل، جذب آب، مقاومت تراکمی تک‌محوره، شاخص بار نقطهای، دوام و سایش لسآنجلس انجام شده است. برای بررسی ارتباط بین ضریب بافت با نتایج هر یک از آزمایش‌ها، از تحلیلهای رگرسیون خطی و غیرخطی استفاده و بهترین رابطه دارای بیشترین ضریب همبستگی (R2) انتخاب شده است. طبق تحلیلهای آماری انجام گرفته ضریب بافت با چگالی (r=0.862)، شاخص بار نقطهای (r=0.635)، مقاومت تراکمی تک‌محوره (r=0.942) و شاخص دوام (r=0.701) رابطۀ مستقیم و با درصد جذب آب (r=0.845)، تخلخل (r=0.715) و درصد سایش لسآنجلس (r=0.697) رابطۀ معکوس دارد. به‌طور‌کلی، با افزایش ضریب بافت، خصوصیات مهندسی سنگهای کربناته بهبود مییابد. با بررسی نتایج پژوهش‌های قبلی و همچنین بررسی ضرایب همبستگی در نمونههای متعلق به یک سازند، درمییابیم که اگرچه ارتباط کلی بین ضریب بافت و خصوصیات مهندسی سنگها وجود دارد، ولی این ارتباط در سنگهای متعلق به یک سازند و یا یک منطقه بیشتر و محکمتر است.
اقای اکبر اسمعیل زاده، دکتر رضا میکائیل،
جلد 12، شماره 3 - ( 9-1397 )
چکیده
تودۀ سنگ به‌عنوان بستر میزبان در ساخت انواع سازههای عمرانی و معدنی سطحی و زیرزمینی مطرح است. عوامل متعددی بر نحوۀ رفتار و پایداری چنین سازههایی تأثیر میگذارند که از جمله مهم‌ترین این پارامترها میتوان به، رفتارشناسی تودۀ سنگها، ناپیوستگی‌ها و به‌تبع آن حضور بلوکهای سنگی ایجاد شده در اثر برخورد این ناپیوستگی‌ها اشاره کرد. بلوکهای سنگی که تودۀ سنگ به آنها افراز شده است، به‌لحاظ استاتیکی و دینامیکی از مهم‌ترین اجزای روند تحلیل پایداری و رفتاری سازهها محسوب میشوند. در این تحقیق سعی شده به شناسایی بلوکهای سنگی ایجاد شده در اثر تقاطع ناپیوستگی در سه بعد پرداخته شود. الگوریتم طراحی شده در این پژوهش، بر مبنای جستجوی سلسله مراتبی با شناسایی اجزاء بلوکی از جزء به کل عمل میکند که سرعت عملکرد زیادی دارد. همچنین در پیادهسازی این الگوریتم از قابلیت روش محاسبه موازی برنامه متلب نیز استفاده شده که به‌مراتب سرعت محاسبات را با حفظ دقت، افزایش میدهد. اجزاء تشکیل‌دهنده بلوکها شامل کنج، لبه و چند ضلعیهای تشکیل دهنده سطوح هستند. بلوکهای سنگی براساس الگوریتم طراحی شده در محیط نرم‌افزار متلب شناسایی شده و بعد از محاسبه حجم آنها و هیستوگرام حجمی آنها ترسیم میشود. نمایش زنده روند شناسایی بلوک و همچنین ثبت و نمایش موقعیت و توزیع فضایی کنجها و لبههای بلوکها از ویژگیهای کد توسعه داده شده است. نتایج نشان میدهد، غالباً توزیع حاکم بر حجم بلوک های ایجاد شده، نمایی است.
مهدی جلیلی، امین زارع، محمدجواد شعبانی،
جلد 12، شماره 4 - ( 10-1397 )
چکیده
تکنیک‌های مختلفی به‌منظور بهسازی خاکهای نرم ارائه شده است. یکی از مناسب‌ترین روش‌ها استفاده از ستون‌های سنگی است. ظرفیت باربری ستون‌های سنگی وابسته به احاطه کردن خاک نرم در یک سلول محیطی است. از این‌رو یکی از روشهای مورد نیاز برای افزایش تنش دورگیر در ستون‌های سنگی استفاده از روکش‌های ژئوگرید است. در این مقاله، تأثیر روکش‌های ژئوگریدی در بازسازی ستون سنگی و تأثیر پارامترهای مختلف از قبیل درصد جای‌گزینی، طول و سختی عناصر تسلیح در کاهش تغییرشکل زمین و افزایش ظرفیت باربری بررسی شد. همچنین نتایج برای ستون‌های سنگی با و بدون عناصر تسلیح ارائه شده است. به‌منظور تحلیل عددی خاک نرم بهسازی شده با ستون سنگی از نرم‌افزارPLAXIS 2D استفاده شد. نتایج نشان داد که ظرفیت ستون سنگی با عناصر تسلیح افزایش یافته است. همچنین با افزایش طول و سختی عناصر تسلیح، ظرفیت باربری افزایش مییابد. در نهایت یک ضریب نسبت نشست براساس نسبت نشست زمین بهسازی شده به زمین بهسازی نشده ارائه شده است. زمین بهسازی شده با استفاده از ستون سنگی با و بدون عناصر تسلیح باعث کاهش نسبت نشست میشود. در نهایت مقدار نسبت نشست حاصل از این بررسی با رابطۀ ارائه شدۀ پورشاسب و مایرهوف در سال 1997 مقایسه شد.
کاظم بهرامی، سید محمود فاطمی عقدا، علی نورزاد، مهدی تلخابلو،
جلد 13، شماره 2 - ( 5-1398 )
چکیده
شناخت عوامل مؤثر بر مقاومت سایشی سنگدانهها تأثیر زیادی در پیجویی سنگدانههایی با مقاومت سایشی مناسب دارد. در این پژوهش ارتباط محیطهای زمینشناسی با مقاومت سایشی سنگدانهها، بررسی شده است. نمونهبرداری از سه محیط واریزهای، مخروطافکنهای و رودخانهای در دو منطقۀ دشت دیره با سنگهای آهکی و منطقه دماوند با سنگهای آتشفشانی انجام شده است. آزمایشهای سایش لسآنجلس، تخلخل و درصد سنگدانههای دارای ریزترک روی نمونههای برداشت شده از محیطهای مختلف انجام شد. نتایج نشان میدهد که کمترین میزان افت وزنی در محیطهای رودخانهای به‌میزان 7/23 و 42 و بیشترین میزان افت وزنی در محیطهای واریزهای به‌میزان 3/49 و 48 به‌ترتیب در منطقۀ دیره و دماوند دیده میشود. محیطهای مخروطافکنهای نیز حالتی حدواسط این دو را دارند. با افزایش مساحت و طول مسیر جریان در حوزۀ بالادست مخروطافکنهها میزان افت وزنی کاهش مییابد. تفاوت میزان افت وزنی در محیطهای مختلف به‌علت تفاوت در میزان ریزترک، تخلخل و قشر هوازده ایجاد شده بر سنگدانهها است. شدت اختلاف میزان افت وزنی در دو منطقۀ دماوند و دشت دیره با هم متفاوت است به‌گونهای که میزان افت وزنی سنگدانههای واریزهای دشت دیره دو برابر سنگدانههای رودخانهای در همان منطقه است در حالی که در منطقه دماوند این اختلاف حدود 11 درصد است. این تفاوت میتواند ناشی شدت درزهداری کمتر و در نتیجه تفاوت کمتر درزهداری سنگدانههای موجود در محیطهای مختلف در منطقه دماوند باشد.
عرفان نادری، عادل عساکره، مسعود دهقانی،
جلد 13، شماره 2 - ( 5-1398 )
چکیده
ساختن پی‌ها روی خاک نرم به‌دلیل کم بودن ظرفیت باربری و افزایش مقادیر نشست در این خاک‌ها همواره از مشکلات پیش روی مهندسان ژئوتکنیک بوده است. یکی از راهکارهای موجود برای برطرف کردن این مشکل، اضافه کردن المانی تقویتی به خاک است و یکی از المان‌هایی که میتوان به خاک اضافه کرد ستون سنگی است. در این روش، 15 الی 35 درصد از حجم خاک نامرغوب با خاک مناسب جای‌گزین میشود. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تأثیر وجود ستون سنگی تکی و گروهی و همچنین تأثیر موقعیت مکانی و طول ستون سنگی بر ظرفیت باربری پی نواری قرار گرفته در مجاورت شیروانی از جنس خاک رس نرم می‌پردازیم. همچنین ستون‌های سنگی با استفاده از دورگیر قائم، مسلح شده و تأثیر مسلح کردن ستون سنگی در حالتهای مختلف نیز بر رفتار پی نواری مجاور شیب بررسی شد. نتایج نشان داد که تقویت کردن شیب رسی با ستون سنگی، در همه حالت‌ها موجب افزایش ظرفیت باربری پی نواری قرار گرفته در مجاورت شیب میشود. همچنین مسلح کردن ستون سنگی با دورگیر، سبب بهبود عملکرد ستون سنگی و افزایش ظرفیت باربری پی نسبت به حالت مشابه ستون سنگی غیرمسلح میشود. طول بهینه ستون سنگی غیرمسلح قرار گرفته در زیر پی 4 برابر قطر ستون است. بیشترین تأثیر ستون سنگی روی ظرفیت باربری پی نواری زمانی اتفاق افتاد که ستون سنگی در زیر پی قرار گرفت و با افزایش فاصله بین مرکز ستون و مرکز پی، ظرفیت باربری پی کاهش یافت. همچنین با بررسی راندمان گروه ستون‌های سنگی مشخص شد در هر دو حالت مسلح و غیرمسلح، عملکرد گروه دوتایی ستون‌های سنگی در مقایسه با گروه سه‌تایی بهتر است.
حدیثه منصوری، رسول اجل لوئیان، علیرضا ندیمی،
جلد 13، شماره 3 - ( 8-1398 )
چکیده
سنگ نمک در مقایسه با سنگهای سیلیکاته رفتار شکل‌پذیر زیادی را حتی در شرایط پایینی از دما و فشار نشان میدهد. بنابراین بررسی ریزساختارهای سنگ نمک در درک مکانیزم‌های دگرشکلی که تغییرشکل سنگها را کنترل می‌کنند کمک کننده است. در این پژوهش ریزساختارهای موجود در سنگ‌نمک طبیعی متعلق به گنبدنمکی دهکویه با استفاده از روش پراش الکترون‌های برگشتی (EBSD) به‌منظور یافتن علت پدیدۀ لهیدگی در مقیاس میکروسکوپی بررسی شد. بررسی ریزساختاری نشان داد که جریان شکل‌پذیر نمک نتیجۀ عملکرد خزش نابه‌جایی و تبلور مجدد است. برخی از دانهها تغییرشکل درون بلوری مهمی را نشان دادند. تحلیل دگرشکلی دانه‌های تغییر شکل یافته نشان داد که تغییر شکل درون دانه‌ای نتیجه لغزش بر روی سیستم لغزشی <110> (110) و <110> (111) است. لغزش روی چنین سطوحی میتواند در همگرایی دیوارۀ تونل نیز مؤثر باشد. ریزساختارهای مشاهده شده در این پژوهش با ریزساختارهای ارائه شده برای نمونههای شیستی در منطقۀ هیمالیا قابل قیاس است. از این‌رو، این پژوهش پیشنهاد میکند که وقتی سنگهای اطراف تونل دربردارندۀ برخی از ریزساختارهای خاص باشند لهیدگی بوقوع می‌پیوندد. به‌نظر می‌رسد نوع سنگ و تاریخچۀ تکتونیکی مهم‌ترین عوامل در وقوع این پدیده هستند.
مجید اصلانی، جواد نظری افشار، نوید گنجیان،
جلد 13، شماره 3 - ( 8-1398 )
چکیده
ستون سنگی یکی از روشهای متداول بهینه‌سازی زمین است. در بارۀ رفتار ستون‌های سنگی تحت بارهای قائم تحقیقات متعددی انجام شده است لیکن بررسی‌های محدودی در بارۀ مقاومت برشی خاکهای مسلح شده با ستون سنگی انجام شده است که اغلب پژوهش‌های انجام شده به‌صورت تحلیلی یا عددی است. در این مقاله به بحث و بررسی آزمایشهای انجام شده در خصوص مقاومت برشی ستون‌های سنگی در بستر ماسه‌ای سست مسلح شده با ستون سنگی پرداختیم. آزمایش‌ها در دستگاه برش مستقیم با جعبهبرش به ابعاد 305×305 و عمق 4/152 میلی‌متر در سه تنش قائم شامل 55 و 75 و 100 کیلو پاسکال و چهار نسبت ناحیۀ اصلاح شده برابر با 4/8 و 12 و 4/16 و 25 درصد و سه نوع آرایش قرارگیری ستون سنگی (آرایش منفرد مربعی، مثلثی) بررسی شده است. نتایج بیان‌گر بهبود رفتار و سختی ترکیب خاک-ستون سنگی و افزایش مقاومت برشی بستر ماسه‌ای در حضور ستون سنگی میباشد. نتایج حاصل بیان‌گر تأثیر آرایش قرارگیری ستون‌های سنگی در افزایش مقاومت برشی است. بیشترین افزایش مقاومت برشی و افزایش سختی مربوط به آرایش مربع و کمترین آن مربوط به آرایش منفرد است. در ادامۀ مقاله به بررسی و مقایسه مقاومت برشی معادل و پارامترهای مقاومت برشی معادل به‌دست‌آمده از نتایج آزمایش و روابط تحلیلی پرداخته شده است. نتایج بیان‌گر آن است که مقاومت برشی و پارامترهای مقاومت برشی معادل حاصل از نتایج آزمایش‌ها بیشتر از مقادیر حاصل از روابط تحلیلی است. بدین‌منظور یک ضریب اصلاحی به‌منظور ارتباط بین نتایج حاصل از آزمایش‌ها و روابط تحلیلی ارائه شده است.
دکتر علی محمد رجبی، مهندس علیرضا سجده،
جلد 13، شماره 4 - ( 10-1398 )
چکیده
سدهای سنگ‌ریز با روکش بتنی به‌دلیل نداشتن وابستگی زیاد به بستر و شکل دره و نیز تکنولوژی سادهترساخت، در سال‌های اخیر بیش از انواع دیگر سدها مورد توجه قرارگرفته است. رفتار این نوع سازهها تحت بارگذاری زلزله به عوامل زیادی مانند روکش بتنی و اصطکاک آن با سنگدانهها و شرایط تکیه‌گاهی آن بستگی دارد و برای تعیین دقیق این رفتار نیاز به تحقیقات عددی با انجام تحلیلهای دینامیکی تاریخچۀ زمانی است. در این پژوهش با مدل‌سازی در محیط نرم‌افزار آباکوس، رفتار لرزهای سدهای سنگ‌ریز با روکش بتنی با در نظر گرفتن پارامترهای ذکر شده بررسی شده است. به این منظور دو رکورد از زلزله‌های نزدیک گسل انتخاب شده و تحلیل دینامیکی غیرخطی انجام شده است. نتایج نشان میدهد با افزایش ضریب اصطکاک روکش بتنی، جذب انرژی به‌میزان اندکی افزایش مییابد. همچنین با مقیدکردن روکش بتنی به بخش سنگ‌ریز تفاوت چشم‌گیری در تاریخچۀ تغییرمکان نسبی تاج سد مشاهده میشود و در این شرایط تغییرمکان تاج سد در هر دو رکورد کاهش مییابد. در شرایط مقیدکردن روکش بتنی به بخش سنگ‌ریز، جذب انرژی به‌طور چشم‌گیری افزایش یافته و روکش بتنی در انتهای رکورد دچار خرابی کامل شده است. بهعلاوه با افزایش تراز آب، تغییرشکل تاج سد در جهت اعمال رکورد زلزله افزایش چشم‌گیری نشان میدهد، به‌گونهای که در حالت پر، بیشینه تغییرمکان نسبت به حالت خالی به‌طور میانگین30% افزایش یافته است.
محمد حسین قبادی، مهرداد امیری، فرهاد آلیانی،
جلد 14، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
بخش اعظم شرق و جنوب شرق استان کرمانشاه از رخنمون پریدوتیت‌ها تشکیل‌شده است. شناخت ویژگیهای زمینشناسی مهندسی پریدوتیت‌های هرسین به شناخت عمومی زمینشناسی مهندسی محل کمک زیادی میکند. هدف این مقاله بررسی و معرفی خصوصیات زمینشناسی مهندسی پریدوتیت‌های هرسین در استان کرمانشاه است. در این پژوهش، به‌منظور شناخت خصوصیات و رفتار مهندسی این سنگها، ۱۵ بلوک از پریدوتیت‌های هرسین انتخاب شد و برای انجام آزمایشهای آزمایشگاهی به آزمایشگاه انتقال داده شد. خصوصیات سنگشناسی، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی پریدوتیت‌ها تعیین شده است. نمونهها تحت آزمایشهای سختی چکش اشمیت، دوام وارفتگی، شاخص بار نقطهای، مقاومت فشاری تک‌محوری، مقاومت کشش برزیلی و سرعت موج قرار گرفته‌اند. نتایج این تحقیق نشان داد که تفاوت در خصوصیات سنگشناسی و فیزیکی منجر به تغییر در خصوصیات مکانیکی آنها شده است. با استفاده از آنالیزهای رگرسیون نرم‌افزار Excell، ارتباط بین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی پریدوتیت‌ها تعیین شد. بر اساس نتایج به‌دست آمده، میزان انطباق بیشتری بین نتایج خصوصیات مکانیکی در حالت خشک نسبت به اشباع وجود دارد. بیشترین انطباق بین آزمایش مقاومت کششی برزیلی(BTS) با سختی اشمیت (SHV) در حالت خشک است که میزان ضریب تعیین(r2) برابر ۰/۹۵ است
دکتر جواد اکبردوست، مهندس جمال بیدادی،
جلد 14، شماره 2 - ( 6-1399 )
چکیده
بررسی شکست تودههای سنگی، همواره مورد توجه مهندسان عمران، معدن و مکانیک بوده است. چنان‌چه در قطعات سنگی، ترکی وجود داشته باشد، اهمیت موضوع شکست قطعات سنگی را دوچندان میکند. در این راستا، از چقرمگی شکست به‌عنوان یکی از خواص مکانیکیِ مواد سنگی برای تخمین استحکام سازههای سنگی ترکدار استفاده میشود. مقدار چقرمگی شکست، با انجام آزمایشهای استاندارد روی قطعات ترکدار سنگی محاسبه میشود. یکی از نکات مهم در محاسبۀ مقدار چقرمگی شکست، ابعاد قطعۀ آزمایش شده است. ضخامت قطعه به‌عنوان بُعد خارج صفحهای، نقش مهمی در مقدار چقرمگی شکست دارد که کمتر به آن توجه شده است. بنابراین، در این مقاله، اثرات ضخامت در مقدار چقرمگی شکست قطعات سنگی هم در حالت بارگذاری مود I و هم در حالت بارگذاری مود II به‌صورت آزمایشگاهی بررسی میشود. برای این منظور، از قطعۀ نیم دیسک با ترک لبهای تحت بار خمشی متقارن و نامتقارن استفاده شده است. قطعات آزمایش شده دارای شعاع ثابت و ضخامت‌های متغییر است. نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد که با افزایش ضخامتِ قطعه، مقدار چقرمگی شکست تا ضخامت خاصی روند صعودی دارد، اما بعد از آن ضخامتِ خاص، روند کاهشی پیدا میکند. اختلاف مقادیر چقرمگی شکست در روند کاهشی، زیاد نبوده و میتوان مقدار تقریباً ثابتی برای چقرمگی شکست در نظر گرفت. همچنین، انحنای مسیر رشد ترک در حالت مود II خالص با افزایش ضخامت قطعه بیشتر میشود.
طیبه میرجلیلی، ماشاله خامه چیان، محمدرضا نیکودل،
جلد 14، شماره 4 - ( 10-1399 )
چکیده
هدف این تحقیق بررسی تأثیر ویژگیهای زمینشناسی مهندسی سنگدانههای کربناته روی ویژگیهای سنگهای مصنوعی با سیمان غیررزینی و سپس مقایسه ویژگیهای مهندسی سنگهای مصنوعی ساخته شده با سنگهای طبیعی است. در این تحقیق به‌منظور بررسی تأثیر ویژگیهای سنگدانههای کربناته بر سنگمصنوعی از 7 نمونه سنگ ساختمانی شامل سنگچینی (مرمریت ریزبلور)، مرمر کریستال (مرمریت درشت بلور)، مرمریت (نهان بلور)، سنگ آهک سیاه، 2 نمونه تراوراتن و انیکس استفاده شده است. از این نمونههای سنگی، ویژگیهای زمینشناسی مهندسی نمونهها تعیین شد. پس از طراحی قالب برای ساخت سنگمصنوعی، سنگدانههایی با دانهبندی و طرح اختلاط یکسان تهیه و برای تمامی سنگدانهها با شرایط ویبره، فشار و خلأ یکسان، دو نمونه سنگمصنوعی درشت‌دانه و ریزدانه ساخته شده است. بعد از ساخت، اقدام به انجام آزمایشهای فیزیکی، مقاومتی و دوام شد و سپس نتایج حاصل مقایسه شد. بررسی نتایج پارامترهای مهندسی نشان داد سنگهای مصنوعی تراورتن حجتآباد دارای کیفیت مهندسی مشابه نسبت به سنگ طبیعی خود دارند. سنگهای مصنوعی مرمر و تراورتن تورانپشت حدود 11 تا 32 % افزایش کیفیت و ولی سنگهای مصنوعی سنگچینی، آهک سیاه، انیکس و مرمریت حدود 6 تا 33 % کاهش کیفیت نسبت به سنگ طبیعی خود دارند نمونههای تولید شده از این سنگها نیز اگرچه از نظر پارامترهای مقایسهای سنگمصنوعی کمتر از سنگ طبیعی است اما در محدودۀ قابل قبول به‌عنوان مصالح ساختمانی قرار میگیرند.
دکتر علی اکبر مومنی، دکتر مینگ تااو، دکتر علیرضا طالب بیدختی،
جلد 14، شماره 4 - ( 10-1399 )
چکیده
تونلهای کم‌عمق نقش حیاتی در برنامهریزی شهری و خطوط حمل و نقل ریلی و جاده‌ای دارند. وجود این حفرات زیرسطحی میتواند باعث تمرکز تنش شده و ناپایداری این فضاها را در برابر بارهای استاتیکی به‌ویژه دینامیکی در پی داشته باشد. از این‌رو، هدف از این پژوهش ارزیابی تأثیر وجود حفره بیضوی و جهتیابی آن بر رفتار ماسه سنگ تحت بارهای استاتیکی فشاری و دینامیکی کششی است. به‌منظور ارزیابی تأثیر حفره در برابر شرایط تنش استاتیکی دو گروه از مغزههای ماسه سنگی بدون حفره و حفرهدار با جهتیابی 0و 30و 60 و 90 درجه فراهم شده و تحت آزمون بارگذاری فشاری تک‌محوری قرار گرفتند. حین آزمون علاوه بر ثبت تنش، با به‌کار بردن کرنش سنج، سنسور ثبت انتشار امواج صوتی و دوربین، آسیب و تغییر شکل‌پذیری نمونهها ثبت شد. برای انجام آزمون بارگذاری دینامیکی از دستگاه میلۀ فشار هاپکینسون استفاده شد. بهعلاوه روند گسترش آسیب با استفاده از دوربین با سرعت زیاد با نرخ یک عکس در 10 میکروثانیه، ثبت شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که وجود حفره باعث کاهش مقاومت سنگ در بیشترین حالت (0=θ) تا 55 درصد و در کمترین حالت (90=θ) تا 77 درصد مقاومت فشاری تک‌محوری میشود. آزمون بارگذاری دینامیکی کششی نشان میدهد که حفره بیضوی نزدیکتر به مرز انعکاس موج فشاری به کششی به‌علت قرارگیری در منطقه سوپر پوزیشن سالم مانده در حالیکه حفره موجود در خارج از این منطقه با هر جهت یابی دچار گسیختگی ورقهای شده است. بررسی سطح شکست با استفاده از تجزیۀ میکرسکوپ الکترونی و بررسی مقطع نازک نشان داد که شکستگی غالب از نوع مرز بلوری بوده است و سیمان اکسید آهن نقش کلیدی در توسعه این نوع شکستگی دارد.
مهدی زمانی، علی نیکجو،
جلد 14، شماره 5 - ( 10-1399 )
چکیده
توده سنگ درزهدار دارای مسائل طراحی پیچیدهتری نسبت به سایر تودههای سنگی است. این پیچیدگی ناشی از تعداد ( بزرگتر از 2) دسته درزه است که سبب به وجود آمدن یک محیط ناپیوسته میشود. در این حالت بلوکهای سنگی مجزا با هندسه متفاوت ایجاد میشوند که به وسیله سطوح گسیختگی طبیعی و سطوح حفاری شکل میگیرند. مسائل پایداری در سنگهای درزهدار بلوکی شده عموماٌ مربوط به سقوط بلوکها از سقف و دیوارهها است. از آنجایی که برای بلوکهای مشخص شده در تاج تونل، ضروری است که پتانسیل جابهجایی هر بلوک تحت تاثیر نیروهای سطحی ناشی از میدان تنش محلی و بار گرانشی بررسی شود، در این مقاله حالتهای مختلف تشکیل گوه در تاج تونل ناشی از تقاطع دسته درزههای با شیب مختلف بررسی شده است و سپس حالت پایداری گوه از طریق ضریب اطمینان در برابر گسیختگی سقف ارزیابی گردید. در ادامه گوههای تشکیل شده در تاج تونلهای شهرهای نیویورک و واشنگتن با روش تحلیلی تعادل حدی و استفاده از معیار گسیختگی هوک و براون بررسی گردیدند. نتایج به دست آمده از روش تحلیلی با مشاهدات میدانی مطابقت داشت.
مجید اصلانی، جواد نظری افشار،
جلد 15، شماره 1 - ( 3-1400 )
چکیده
نسبت تمرکز تنش(n) یکی از پارامترهای مهم در امر بهسازی زمین به‌روش ستون سنگی است. مقدار نسبت تمرکز تنش (n) که به‌صورت نسبت تنش وارد بر ستون سنگی به تنش وارد بر توده خاک اطراف تعریف میشود. در این مقاله نتایج حاصل از بررسی آزمایشگاهی به‌منظور بررسی تغییرات نسبت تمرکز تنش در هنگام اعمال بارهای قائم و برشی همزمان استفاده شده است. برای مدل‌سازی فیزیکی از دستگاه برش مستقیم بزرگ با ابعاد 305×305 میلی‌متر و ارتفاع 152.4 استفاده شده است. برای محاسبه میزان تنش وارد بر ستون‌های سنگی و خاک اطراف از لودسل‌های مینیاتوری استفاده شده است. آزمایش‌ها در سه آرایش قرارگیری ستون سنگی شامل آرایش منفرد و مثلث و مربعی، در سه نسبت ناحیۀ اصلاح شده 4/8 و 12 و 4/16 درصد و 3 سربار قائم 55 و 75 و 100 کیلوپاسکال انجام شد. در ساخت بستر و ستون سنگی به‌ترتیب از ماسه سست و سنگ شکسته استفاده شده است. نتایج نشان میدهد نسبت تمرکز تنش با افزایش قطر ستون سنگی و تنش قائم کاهش مییابد و همچنین نسبت تمرکز تنش در آرایش مربع دارای بیشترین و در آرایش منفرد دارای کمترین مقدار است. در تمامی آرایش‌های قرارگیری ستون سنگی مقدار نسبت تمرکز تنش تا میزان جابهجایی افقی برابر 2 تا 3 میلی افزایش و بعد از آن با افزایش جابهجایی افقی مقدار نسبت تمرکز تنش کاهش مییابد و تقریباً به مقدار ثابتی می‌رسد. مقایسۀ پارامترهای برشی معادل به‌دست‌آمده از نتایج آزمایش و روابط تحلیلی در حالت‌ها نسبت تمرکز تنش برابر با 1 و نسبت تمرکز تنش واقعی بدست آمده از نتایج آزمایش‌ها بیان‌گر آن است که مقادیر پارامترهای مقاومت برشی معادل حاصل از نتایج آزمایش‌ها بیشتر از مقادیر حاصل از روابط تحلیلی است. همچنین در نظر گرفتن نسبت تمرکز تنش برابر با 1 در محاسبات پارامترهای مقاومت برشی محافظه‌کارانه است و محاسبه پارامترهای مقاومت برشی معادل واقعی باید بر اساس نسبت واقعی تمرکز تنش محاسبه شود.
سارا غفاری، روزبه دبیری،
جلد 15، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
خاکهای رسی به دلیل کاهش شدید مقاومت و قابلیت افزایش حجم در اثر جذب رطوبت، به عنوان یکی از خاکهای مسئلهدار در کارهای مهندسی و عمرانی مطرح میباشند. امروزه از نانو مواد همچون نانو رس در جهت بهسازی و تثبیت خاک های رسی استفاده میشود. از سوی دیگر، حجم روز افزون نخالههای حاصل از تخریب ساختمانها از جمله ذرات و قطعات سنگ مشکلات فراوانی را از نظر زیست محیطی در شهرهای بزرگ به وجود آوردهاند. هدف از این پژوهش، مطالعه امکان پذیری تاثیر ترکیب ماده افزودنی نانو رس و پودر سنگ آهک در خاک رس کوی نصر شهر تبریز جهت بهبود خــواص ﮊئــوتکنیکی از دیدگاه توانایی باربری و تغییر شکل میباشد. در این تحقیق، نانو رس و پودر سنگ آهک در دو حالت جداگانه و ترکیبی با درصدهای 5 و 10 با خاک رس مخلوط شدهاند. عمل آوری بر روی نمونههای تثبیت شده در مدت زمان 7،14 و28 روزه صورت گرفته است. به منظور ارزیابی میزان تاثیر گذاری مواد مذکور بر پارامترهای ژئوتکنیکی خاک رس آزمونهای آزمایشگاهی حدود آتربرگ، تراکم، تک محوری، برش مستقیم (تحت اثر تنشهای قائم 1، 2 و 3 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) انجام گرفته است. نتایج نشان میدهد تاثیر همزمان 5% نانو رس به همراه 10 % پودر سنگ آهک در مدت زمان عمل آوری 7 روزه در شرایط دمای محیط به خاک رس سبب کاهش شاخص خمیری به مقدار 72 % ، بهبود ساختار دانه بندی و کاهش فضای خالی و افزایش مقاومت برشی به میزان 33 % شده است.
دکتر امین جمشیدی، دکتر یاسین عبدی، دکتر بیژن یوسفی یگانه،
جلد 15، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
سازند گچساران با سن میوسن، رخنمون وسیعی در برخی نواحی خرم آباد دارد. وجود سنگ ژیپس در این سازند، باعث ایجاد روان آبهای شور در منطقه دره شیخان در شمال غربی خرم آباد شده است. روان آبها باعث هوازدگی نمک در رخنمونهای سنگی منطقه شامل ژیپس، کنگلومرا، ماسه سنگ، سنگ آهک، دولومیت، شیل دولومیتی و مارن مربوط به سازندهای گچساران، آسماری، شهبازان، کشکان، تاربور و امیران گردیده است. هدف از پژوهش حاضر بررسی و برآورد دوام سنگهای منطقه دره شیخان در شمال غربی خرم آباد در مقابل هوازدگی نمک ناشی از روان آبهای شور است. برای رسیدن به اهداف پژوهش، 8 نمونه سنگ مختلف از رخنمونهای سنگی منطقه برداشت شد و آزمون دوام وارفتگی در محلول اشباع از نمک تا 15 چرخه انجام شد. علاوه بر این ترکیب کانیشناسی، خصوصیات فیزیکی و مقاومتی نمونهها شامل تخلخل و شاخص بار نقطهای تعیین شدند. بر اساس ارزیابی دوام نمونهها، ترکیب کانیشناسی، تخلخل و مقاومت نقش مهمی در دوام نمونهها در برابر هوازدگی نمک دارند. مدل آماری حاصل از آنالیز رگرسیون چند متغیره نشان میدهد دوام سنگها در مقابل هوازدگی نمک میتواند با دقت مناسبی (R2=0.95) با استفاده از تخلخل و شاخص بار نقطهای برآورد شود. این مدل به دلیل استفاده از پارامترهای ساده تخلخل و شاخص بار نقطهای، میتواند یک ارزیابی سریع و ارزان از دوام طولانی مدت سنگها در مقابل هوازدگی نمک داشته باشد.
آقای مجید رضائیان، دکتر رامین ساریخانی، دکتر امین جمشیدی، دکتر یاسین عبدی، دکتر آرتیمس قاسمی دهنوی،
جلد 16، شماره 1 - ( 3-1401 )
چکیده
آبهای جاری شور ناشی از سنگ گچ سازند گچساران در منطقه رباط نمکی، شمال شهرستان خرم آباد، باعث هوازدگی نمک در برخی از سنگهای منطقه شده است. هوازدگی نمک به دلیل آبهای جاری شور منطقه، یکی از دلایل تغییر خصوصیات ژئومکانیکی سنگها و در نتیجه کاهش دوام آنها است. در این تحقیق به تأثیر آبهای جاری شور بر خصوصیات ژئومکانیکی برخی از سنگهای رخنمون یافته منطقه رباط نمکی، با انجام آزمایش هوازدگی نمک پرداخته شده است. برای این منظور، دو نمونه سنگ آهک و ماسه سنگ تهیه و آزمایش هوازدگی نمک در آب جاری شور، آب چشمه و محلول اشباع نمک تا 30 چرخه روی آنها انجام شد. بعد از هر 5 چرخه، شاخص بار نقطهای و تخلخل نمونهها به عنوان آزمایشهای سریع و کم هزینه تعیین شدند. منحنیهای برازش بین چرخههای آزمایش هوازدگی نمک با شاخص بار نقطهای و تخلخل برای هر سه محلول آزمایش تعیین و از آنها دو پارامتر ثابت زوال پذیری و نیمه عمر استخراج شد. تأثیر سه محلول آزمایش روی نمونهها با استفاده از این دو پارامتر و همچنین درصد تغییرات شاخص بار نقطهای و تخلخل، ارزیابی شد. نتایج نشان داد محلول اشباع نمک، آب چشمه و آب جاری شور به ترتیب بیشترین تا کمترین تأثیر را در تغییرات شاخص بار نقطهای و تخلخل نمونهها داشتهاند. همچنین تجزیه و تحلیل دادهها نشان میدهد که ماسه سنگ به دلیل تخلخل بیشتر و لایهای بودن نسبت به سنگ آهک، از هوازدگی نمک بیشتر متأثر شده است.
مهدی تلخابلو، سید محمود فاطمی عقدا، حبیب اله حیدری رنانی،
جلد 16، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
پایدارسازی فضاهای زیرزمینی از چالش برانگیزترین مباحث در زمین‌شناسی‌مهندسی هستند. روشهای مختلفی برای تعیین نوع سیستم پایدارسازی تونل وجود دارد، اما اغلب این روش‌ها دارای نقاط ضعف متعددی هستند. بنابراین ارائه یک روش که تقریباً تمامی پارامترهای مؤثر بر پایداری تونل را لحاظ نموده و اثر متقابل آنها را بر یکدیگر در نظر بگیرد، کمتر موردتوجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق مطالعه پارامترهای مؤثر بر پایداری تونل‌ها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ است. در این تحقیق 6 تونل با ویژگیهای زمینشناسی متفاوت انتخاب شد. پارامترهای مؤثر بر سیستم پایداری این تونل‌ها با استفاده از روش ESQ کدگذاری گردید. سپس تحلیل‌ها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ RESبه‌منظور برآورد و ارزیابی سیستم پایدارسازی تونل انجام گردید. نتایج نشان داد پارامتر‌هایی همچون هوازدگی سطح درزه، پرشدگی و فاصله‌داری درزه‌ها نقش مؤثر بیشتری نسبت به جهت گیری درزه ها و مقاومت فشاری تک محوری دارند. به‌منظور مقایسه، تحلیل‌ها با روش رتبه‌بندی توده سنگRMR نیز انجام شد. مقایسه میان نتایج دو روشRES و RMRنشان داد که نتایج روش RES همخوانی بهتری با شرایط واقعی تونل و مقادیر ضخامت شاتکریت پیشنهادی به عنوان سیستم پایدارسازی تونلهای مورد مطالعه دارد. ازآنجا که هیچ محدودیتی در تعداد پارامترهای ورودی در این روش وجود ندارد و از طرفی تأثیر متقابل پارامترها بر یکدیگر در نظر گرفته میشود، میتوان روابط حاصل از روش RES در این تحقیق را در کنار سایر روش‌ها، در پروژه‌های مهندسی به کار برد.
محدثه صادقی، دکتر ناصر حافظی مقدس، دکتر محمد غفوری، دکتر مهرداد امیری، دکتر علی بشری،
جلد 16، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
طراحی سازههای زیرزمینی یا سطح الارضی بر روی بستر سنگی وابسته به خواص فیزیکی و مکانیکی میباشد. با توجه به این که در معدن زغال‌سنگ طبس روش استخراج جبهه کار طولانی و از نوع تخریبی است لذا ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی سنگهای در برگیرنده ضرورت بیشتری دارد. در این پژوهش به بررسی خصوصیات واحدهای سنگی تونل شرقی شماره 3 معدن پروده زغال‌سنگ طبس پرداخته شده است. مطالعه بر روی 3 نمونه سنگ شامل شیل، ماسه‌سنگ و گل‌سنگ مطالعه انجام شده است. با توجه به اهمیت موضوع در این پژوهش روابط تجربی جدید ارائه شده است. برای رسیدن به خصوصیات ژئومکانیکی و روابط تجربی آزمونهای فیزیکی شامل تخلخل، درصد جذب آب و وزن واحد حجم و خصوصیات مکانیکی شامل مقاومت فشاری تک‌محوری، شاخص بار نقطهای، مقاومت کششی برزیلی، آزمایش برش مستقیم، دوام داری، شاخص شکنندگی انجام شده است. برای رسیدن به هدف مورد نظر مناسب‌ترین روابط با استفاده از روش رگرسیون ارائه گردیده است. تحلیلهای آماری وجود همبستگی خوب پارامترهای مختلف را در نمونههای شیل، ماسه‌سنگ و گل‌سنگ نشان می‌دهند.
رضا احمدی،
جلد 17، شماره 1 - ( 1-1402 )
چکیده
در پژوهش حاضر معیار بازدهی (بهره‌وری) به عنوان یکی از مهم‌ترین معیارهای ارزیابی سنگ ساختمانی برای برش وجوه مختلف سنگ تراورتن با روش استخراج سیم‌برش الماسه تعیین شد. برای این منظور اندازهگیری در دو زون به نام‌های 8E و 8W در شمال محدوده تراورتن حاجی‌آباد محلات واقع در استان مرکزی صورت گرفت. دلیل انتخاب این مناطق تشابه بیشتر آنها با یکدیگر از نظر شرایط زمینشناسی، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی سنگ، امکانات، دستگاه‌ها و تجهیزات بهره‌برداری میباشد. برای دستیابی به هدف ابتدا مطالعات ساختاری درزه‌نگاری مناطق از طریق برداشت میدانی شکستگی‌ها، رسم نمودار گل سرخ و تحلیل آنها انجام گرفت. سپس بهره‌وری سیم‌برش‌های الماسه از نوع رسوب الکترولیتی مورداستفاده برای تعداد هفت بلوک در دو سینه‌کار منطقه 8E و تعداد 13 بلوک در سه سینه‌کار منطقه 8W طی 45 روز کاری اندازهگیری شد. نتایج پژوهش نشان میدهد که متوسط بهره‌وری در منطقه 8E برابر با 09/7 مترمربع بر ساعت، در منطقه 8W برابر با 71/5 مترمربع بر ساعت و در کل مناطق 8E و 8W بطور متوسط برابر با 4/6 مترمربع بر ساعت است. براساس این نتایج اگرچه متوسط میزان بهره‌وری در کل این مناطق قابل قبول است ولی با مقدار ایده‌آل (18 مترمربع بر ساعت)، فاصله بسیار زیادی دارد. بنابراین بایستی میزان بهره‌وری در این محدوده افزایش یابد.
