بررسی اثر مقیاس بر پارامترهای هندسی سطوح درزه سنگ

بر اساس مطالعات انجام شده، مشخص شده است که رفتار مکانیکی درزه های سنگی می تواند به عنوان تابعی از مقیاس تغییر کند. در چهل سال گذشته، مطالعات وسیعی بر روی اثر مقیاس بر روی رفتار مکانیکی درزه های سنگی انجام شده است. بسیاری از این مطالعات نتایج متناقضی را در بر داشته است. بنابراین ماهیت و سازوکار اثر مقیاس بر رفتار مکانیک درزه های سنگی هنوز به طور کامل شناخته نشده و نیاز به مطالعات بیشتری دارد. یکی از مهم ترین پارامترهایی که بر روی رفتار برشی درزه ها تاثیر گذار است خصوصیات هندسی سطوح آنها است. بنابراین بررسی پارامترهای هندسی سطوح درزه با در نظر گرفتن اثر مقیاس بر آنها تا حد زیادی می تواند تبیین کننده رفتار وابسته به مقیاس درزه ها باشد. در پژوهش حاضر سه سطح طبیعی درزه با هندسه های متفاوت و با ابعاد بیش تر از ۲۵۰۰ سانتی مترمربع از طبیعت انتخاب شده اند. برای ابعاد ۵۰ × ۵۰ میلی مترمربع تا ۵۰۰ × ۵۰۰ میلی مترمربع، پارامترهای هندسی مهم درزه محاسبه شده و اثر مقیاس بر این پارامترها و تغییرات مقادیر آن ها نسبت به مقیاس مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی های انجام شده نشان می دهد اثر مقیاس بر پارامترهای مختلف هندسی یکسان نبوده و بسته به نوع هندسه درزه و چگونگی توزیع پارامترهای زبری اولیه و ثانویه سطح، نتایج متفاوتی را به همراه خواهد داشت. پارامترهای زاویه ای سطح درزه در مقیاس بیشتر از‎‎۴۰۰ سانتی مترمربع تقریبا مستقل از مقیاس خواهند شد. اما پارامترهای ارتفاعی سطح درزه، برای سطوحی که زبری درجه اول در آنها بیش تر باشد، با افزایش مقیاس (حداقل تا ۲۵۰۰ سانتی مترمربع) افزایش می یابند.

کلیدواژه ها:

اثر مقیاس ، خصوصیات هندسی سطوح درزه ، پارامترهای هندسی سطح درزه ، پیمایش سه بعدی سطح درزه ، پیمایشگر نوری سه بعدی