بخشی از مقاله
چکیده
در پروژههاي مهندسی، شناخت و تهیه اطلاعات دقیق از ویژگیهاي مقاومتی و رفتاري سنگ بسیار اساسی و ضروري است. تعیین مقاومت فشاري تکمحوري - UCS - سنگها از جمله پارامترهاي مهم در توصیف رفتار مقاومتی سنگها میباشد. این آزمایش یکی از آزمایشهاي پرهزینه و وقتگیر در مکانیک سنگ است و در بعضی مواقع به دلیل درزه و تركهاي ناشی از شرایط تکتونیکی مقاومت پایینی نشان داده و براي اطمینان از این نتایج باید آن را با سایر آزمایشات مقایسه نمود.همچنین با توجه به رفتار ناهمگون سنگها، تحلیل واقعبینانه از رفتار آنها نیازمند تعداد قابل توجهی آزمایش میباشد. هدف اصلی در این مطالعه استفاده از نتایج سایر آزمایشات مکانیک سنگ شامل اندیس بار نقطهاي - Point Load Test - و چکش اشمیت میباشد. این آزمایشات، آزمایشهاي سریع و ارزانی میباشند که میتوان به تعداد زیاد انجام داد. این آزمایشات طبق روشهاي پیشنهادي ISRM بر روي نمونه سنگهاي آهکی صورت پذیرفته است. نتایج این آزمایشات با استفاده از روابطی که توسط پژوهشگران برجسته علم مکانیکسنگ ارائه شدهاند به مقاومت فشاري تکمحوري تبدیل و بانتایج آزمایشات مقاومت فشاري تکمحوري - UCS - مقایسه گردیده است.
1 مقدمه
مقاومت فشاري تکمحوري سنگ یکی از مهمترین پارامترها در طراحی سازههاي زیزمینی و سطحی میباشد. براي انجام این آزمایش نیاز است که مطابق استاندارد نمونههایی با کیفیت بالا تهیه گردد. تهیه این نمونهها بخصوص در سنگهاي خردشده، با تورق بالا یا سنگهاي ضعیف، مشکل و زمانبر باشد. همچنین با توجه به رفتار ناهمگون سنگها، تحلیل واقعبینانه از رفتار آنها نیازمند تعداد قابل توجهی آزمایش میباشد. از این لحاظ بسیاري از محققان از آزمایشهاي غیرمستقیم مانند آزمون بارنقطهاي و چکش اشمیت براي تخمین مقاومت فشاري تک محوري سنگ استفاده نمودهاند. در برخی موارد نیز به جهت اطمینان از اعداد بدست آمده از آزمون مقاومت فشاري تکمحوري، با استفاده از روشهاي غیرمستقیم نیز صحت این اطلاعات را مورد بررسی قرار داد. در این مطالعه منبع قرضه سنگ آهک مورد نیاز براي پروژه تونل انتقال آب سبزکوه مورد بررسی قرار گرفته است. براي رسیدن به این هدف بر روي نمونههاي سنگ آهک معدن بلداجی که جهت تامین سنگدانه مورد نظر میباشد، آزمونهاي تکمحوري، شاخص بار نقطهاي و چکش اشمیت طبق روشهاي پیشنهادي ISRM انجام و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه گردیده است.
2 مقاومت فشاري تکمحوري
1-2 تعیین مقاومت سنگ با استفاده از آزمون مقاومت فشاري تکمحوري - UCS -
جهت جهت انجام آزمون مقاومت فشاري تکمحوري، نمونهبرداري در این معدن سنگ آهک انجام - شکل - 1 و تعداد12 نمونه اخذ - شکل - 2 و مورد آزمایش مقاومت فشاري تکمحوري سنگ قرار گرفت که نتایج آن در جدول - 1 - آورده شده است. عوامل داخلی و خارجی متعددي بر نتایج این آزمون تاثیر دارند. عوامل داخلی، مربوط به ویژگیهاي مادهسنگ بوده و شامل: تخلخل، چگالی، ناهمسانگردي، ابعاد و شکل دانهها و ترکیب کانیشناسی سنگ میباشند. عوامل خارجی مربوط به شرایط آزمایش، نمونه و دستگاه بوده و شامل تاثیرات: درجه حرارت، سرعت بارگذاري، سختی ماشین، چرخه بارگذاري و باربرداري، سطوح انتهایی نمونه، صفحات بارگذاري، اندازه نمونه، درصد رطوبت، نوع سیال منفذي و شکل نمونه میباشند - آزمایشهاي مکانیک سنگ، . - 1380میانگین مقاومت فشاري تکمحوري نمونهها در حالت خشک برابر با 59/8 مگاپاسکال - حداقل 45/9 و حداکثر72/5 مگاپاسکال - و در حالت اشباع برابر با 48/2 مگاپاسکال - حداقل35/9و حداکثر 64/7 مگاپاسکال - برآورد گردیده است.
