مطالعه آزمایشگاهی تاثیر ضخامت ماده پرکننده بر مقاومت برشی توده سنگی

بسیاری از پروژه های عمرانی بر روی بستر سنگی ساخته میشوند. اغلب سنگهای موجود در طبیعت دارای درزه و ترکمی باشند که با موادی مانند رس و ماسه پر شده اند. این درزه ها در بیشتر موارد باعث کاهش مقاومت برشی توده سنگیمی گردند. مطالعاتی که بر روی تاثیر ناپیوستگی ها بر مقاومت برشی توده های سنگی انجام شده است اغلب بدون در نظرگرفتن تاثیر مواد پرکننده بوده است. مطالعات انجام شده بر روی درزه های با پرشدگی بسیار محدود بوده است. هدف از اینتحقیق مطالعه آزمایشگاهی تاثیر ضخامت ماده پرکننده بر مقاومت برشی توده سنگی می باشد. آزمایشات انجام شده بوسیلهدستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس به روش بار قایم ثابت (CNL) انجام شده اند. ماده سنگ با استفاده از نمونه های ساختهشده گچی مدل سازی شده اند. زبری سطوح سنگی با دندانه های مثلثی منظم مدلسازی شده اند. ماده پرکننده رسی CL درنظر گرفته شده است که پرکننده درزه های بسیاری از سنگ های موجود در پی سازه های ساخته شده در کشور ایران می باشد.تحلیل نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد هنگامی که تنش قایم وارد بر نمونه زیاد باشد ولی ضخامت ماده پرکننده کم باشد،به هنگام گسیختگی برشی، دندانهها با هم درگیر شده و مقاومت برشی مقدار بزرگتری خواهد داشت و امکان ساییده شدن وحتی در مواردی شکستگی دندانه ها وجود دارد. به عبارت دیگر در چنین مواردی مقاومت ماده سنگ در مقاومت برشی تودهسنگی تاثیر زیادی خواهد داشت. آزمایشات نشان دادند در مواردی که ضخامت ماده پرکننده افزایش یابد و تنش قایم وارد برنمونه کم باشد، صفحه گسیختگی در ماده پرکننده قرار خواهد گرفت. در این موارد مقاومت برشی توده سنگ بیشتر بهمقاومت برشی ماده پرکننده بستگی دارد و مقاومت ماده سنگ کمترین تاثیر را خواهد داشت.

کلیدواژه ها:

مقاومت برشی ، توده سنگ ، آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس ، درزه و ترک ، ماده پرکننده