بررسي تغييرپذيري زاويه اصطكاك مبناي سطوح سنگي تحت شرايط محيطي مختلف

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

ارزيابي دقيق مقاومت برشي ناپيوستگيها به عنوان مسئله كليدي براي بررسي ايمني در كارهاي معدني ، مهندسي عمران و حل مسائل ناپايداري در مهندسي سنگ مطرح ميباشد. اين ارزيابي معموالً با استفاده از معيارهاي مقاومت برشي تجربي صورت ميپزيرد كه در آن ها زاويه اصطكاك مبنا يك پارامتر مهم و اساسي بهشمار ميآيد.آزمايش هاي برش مستقيم و سطح شيبدار دو روش مرسوم براي بهدست آوردن زاويه اصطكاك مبنا هستند كه آزمايش سطح شيبدار به دليل سادگي و كم هزينه بودن بيشتر مورد استفاده قرار ميگيرد. نتايج حاصل از آزمايش هاي تعيين زاويه اصطكاك مبنا به شدت تحت تأثير عوامل متعددي زمان، دما، رطوبت، هوازدگي و سطح نمونه قرار دارند. در اين مطالعه زاوايه اصطكاك مبناي سه نمونۀ سنگ ي )دولوميت، ماسه سنگ ريزدانه و ماسه سنگ درشت( در حالتهاي همجنس و ناهمجنس تحت شرايط خشك، اشباع و دماهاي مختلف )25،275،525 درجه سانتي گراد( با استفاده از دو روش آزمايشگاهي برش مستقيم و سطح شيبدار بررسي شدهاند. دليل انتخاب اين سه نمونۀ سنگي اين بوده كه ميتوان به طور طبيعي اليه هاي ناهمجنس اين نمونه هاي سنگي در طبيعت كنار هم مشاهده كرد. نتايج نشان داد كه اشباع شدن نمونه ها ماسه سنگ ديز دانه و ماسه سنگ درشت دانه به دليل حضور منافذ بر روي سطح سنگ با چسبندگي و افزايش زاويه اصطكاك مبنا همراه ميباشد. حرارت دادن نمونه هاي دولوميت و ماسه سنگ ريزدانه باعث صيقلي شدن سطح نمونهها و كاهش زاويه اصطكاك مبناي آنها در آزمايش سطح شيبدار شده است. در آزمايش نمونههاي ناهمجنس)دولوميت- ماسه سنگ ريزدانه و دولوميت- ماسه سنگ دانه درشت( مقدار زاويه اصطكاك مبنا نزديك به مقدار نمونه سنگي است كه داري زاويه اصطكاك كمتري است. مقدار زاويه اصطكاك مبناي حاصل دو روش آزمايشگاهي سطح شيبدار و برش مستقيم متفاوت بوده كه مقدار زاوايه اصطكاك مبناي دو نمونه همجنس و نمونه ناهمجنس در آزمايش برش مستقيم نسبت به آزمايش سطح شيبدار افزايش يافته است كه اين اختالف ميتواند به دليل وجود تنش نرمال بر سطح نمونه در آزمايش برش مستقيم باشد.

230727

مكانيك سنگ

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان