بخشی از مقاله
چکیده
یکی از روشهاي تعیین ضریبزبري سطح JRC درزههاي سنگ، مقایسه پروفیلهاي آن با پروفیلهاي استاندارد است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار گرافیکی GDGD به فواصل 0/5میلیمتر در طول هر پروفیل، ارتفاع ناهمواري اندازهگیري شد؛ سپس پارامترهاي آماري این مقادیر براي هر پروفیل استاندارد محاسبه و تحلیل گردید. بررسیهاي این تحقیق نشان میدهد، پارامترهاي آماري داراي روند متفاوتی از تغییرات در مقادیر ضریبزبري می-باشند و بر اساس آنها میتوان نتیجه گرفت که مقدار JRC معرفی شده از ارتفاع ناهمواري و یا موج داري پروفیل-هاي استاندارد تبعیت نمیکند و براي برآورد JRC بهتر است از نمودار ارزیابی JRC برپایه دامنه ناهمواري - R - و طول پروفیل - Ln - استفاده شود.
مقدمه
مقاومت برشی سطح ناپیوستگی به ویژگیهاي هندسی و مشخصات مکانیکی از قبیل درجه هوازدگی، زبري، ضخامت و نوع ماده پرکننده و درصد رطوبت طول سطح ناپیوستگی بستگی دارد - Barton, and., Choubey, ٢٠٠٣ Edelbro, ;١٩٧٧ - . پارامتر شیب دندانههاي زبري سطح درزهها شاخص مهمی در ارزیابی مقاومت برشی محسوب میشود
یکی از مهمترین این ویژگیها درجهزبري است که معرف اندازه ناهمواري و یا میزان موجدار بودن سطح ناپیوستگی است. بارتون - 1973 - اولین بار ضریبزبري - JRC - درزه را بکار برد و براي آن امتیازي بین 0 تا 20 در نظر گرفت و پروفیلهاي استانداردي در طول مقیاس آزمایشگاهی - 10cm - معرفی کرد و براي هر یک امتیازي در نظر گرفت - ١٩٧٣ - Barton,؛ تا با مقایسه پروفیلهاي واقعی با آنها مقدار JRC صحرایی - واقعی - تخمین زده شود
که در آن JRCn ضریبزبري واقعی به طول Ln در صحرا و JRC ضریب زبري آزمایشگاهی به طول
cm - LO١٠=٠ - L است.
که در آن JCSn مقاومت تراکمی تک محوري دیواره در مقیاس طول Ln می باشد. ٠JCS مقاومت تراکمی تک محوري دیواره درزه در مقیاس آزمایشگاهی به طول Lo= 10 cm میباشد. مقدار ٠JCS از طریق نتایج آزمون چکش اشمیت برآورد میشود. همچنین براي تعیین مقاومت برشی سطح ناپیوستگی - - رابطه زیر پیشنهاد شده است
که در آن n تنش نرمال و b زاویه اصطکاك پایه است. همانطور که مشاهده میشود پارامتر JRC یک رابطه مستقیم با مقاومت تراکمی و برشی سطح درزهها دارد. با افزایش JRC مقادیر مقاومت تراکمی و برشی نیز افزایش مییابد.
با توجه به اهمیت JRC در مقیاس آزمایشگاهی در این مقاله سعی شده است تا با اندازهگیري پارامترهاي آماري همانند میانگین، انحرافمعیار، دامنه و ضریب تغییرات ناهمواري و موجدار بودن سطح درزه در طول 10 سانتیمتر، روند تغییرات پارامترهاي آماري بررسی و صحت روابط حاکم بر ویژگیهاي آنها تحلیل گردداخیراً. با استفاده از ابزارهاي مکانیکی - Talysurf CLI - تعیین توپوگرافی سطح درزهها و به کمک هندسه فراکتالی و پارامترهاي آماري در تعیین ویژگیهاي ژئومورفیکی سطح درزههاي توده سنگ استفادههاي زیادي شده است
پارامتر JRC در انواع سنگها متفاوت است - ٢٠١٣ . - Gao, et al, این شاخص میتواند مبناي ردهبندي توده سنگ قرار گیرد و در حال حاضر نیز بعنوان یک شاخص مهم در برخی از ردهبندي-هاي توده سنگ بکار میرود.
روش تحقیق
با استفاده از نرمافزار GDGD در فواصل حدود 0/5 میلیمتر از طول پروفیل، ارتفاع ناهمواري و موجداري هر یک پروفیلهاي استاندارد محاسبه گردید
بر اساس مقیاس خطی این پروفیلها مبداء مختصات - 0,0 - در سمت چپ پروفیل و طول حداکثر 10 سانتیمتر در نظر گرفته شده است. ارتفاع ناهمواري - Y - هم مقیاس با طول - X - انتخاب شده است و مقادیر ارتفاع براي هر یک از پروفیلها بین 60 تا 80 عدد بر حسب میلیمتر اندازهگیري و محاسبه گردید و دادهها به محیط نرمافزار SPSS منتقل شده و سپس پارامترهاي آماري آن بدست آمد.
شکل .1 تعیین ارتفاع ناهمواري درزه در طول پروفیلهاي استاندارد در محیط نرمافزار GDGD
بحث و نتیجهگیري
بطورکلی دو روش اندازهگیري زبري سطح درزه وجود دارد - ١٩٧٨ . - Czichos, یکی از روشها استفاده از پارامتر دامنه و ارتفاع زبري است که پارامتر ارتفاع - h - ناهمواري و یا موجداري بسیار مورد استفاده قرار میگیرد و برابر با میانگین انحراف پروفیل از خط مرکزي میباشد. بهعبارت دیگر ارتفاع نصف دامنه است. در پارامترهاي آماري ارتفاع در واقع همان مقدار میانگین میباشد. دامنه - R - فاصله قله ناهمواري و یا موجداري از قعر آن میباشد - شکل. - 2 این پارامتر در نرم افزار GDGD به راحتی محاسبه میشود.
شکل .2 نمایش ارتفاع میانگین و دامنه زبري
روش دیگر استفاده از مقطعسنج - Profilometer - و یا پروفیل گراف است - ٢٠١٢ . - Hu et al, در این روش با استفاده از سیگنالهاي الکترونیکی، توپوگرافی سطح درزه اندازهگیري و بر اساس توابع توزیع احتمال زیر - توزیع گاوس - تحلیل آماري میگردد
