معرفي روش ميانگين ها رمونيك وزني در برآورد مقاومت فشاري توده سنگها

Introducing a Weighed Harmonic Mean Formulation for Estimation of Compressive Strength of Jointed Rock Masses

عوامل گوناگوني همچون مقاومت سنگ بكر، فراواني و الگوي توزيع و نيز مقاومت ناپيوستگيها بر مقاومت و تغيير شكل پذيري توده سنگها تأثير دارند. به علاوه مقاومت توده سنگها به ميدان تنش و توزيع آن در توده سنگ نيز بستگي دارد. وجود درزه در يك توده سنگ علاوه بر اينكه باعث بروز رفتار شديداً غير همسانگرد مي شود سبب كاهش مقاومت آن نيز مي گردد. افزايش تعداد درزه ها كاهش هر چه بيشتر مقاومت سنگ را در پي دارد. با توجه به اين كه بين اثر يك مقاومت الكتريكي در مقاومت معادل يك مدار الكتريكي موازي و اثر يك درزه در مقاومت فشاري يك توده سنگ درزه دار تشابه قابل تعمقي وجود دارد، در اين مقاله براي بدست آوردن مقاومت سنگهاي درزه دار از روشي مشابه روش تعيين مقاومت معادل يك مدار الكتريكي موازي استفاده شده و يك روش ميانگين وزني هارمونيك پيشنهاد شده است. بدين منظور مجموعه اي از نتايج آزمايشگاهي قابل دسترس روي سنگهاي درزه دار جمع آوري شده و سپس به منظور دستيابي به يك بانك اطلاعاتي قابل اطمينان اين نتايج آزمايشگاهي با استفاده از تحليل عددي و از طريق نرم تائيد و تكميل گرديده است. با تجزيه و تحليل آماري داده هاي تكميل يافته، معياري جهت تعيين UDEC افزار مقاومت فشاري توده سنگهاي داراي درزه هاي منظم و غيرمنظم ارائه شده است كه در آن عوامل مؤثر نظير جهت درزه ها، تعداد درزه ها، ميدان تنش و توزيع آن در توده سنگ در نظر گرفته شده اند.

Deformability and strength of rock masses depend generally on various parameters such as intact rock strength, pattern and severity of jointing, as well as discontinuity shear strength. They are also dependant on other parameters like stress distribution, i.e. stress field. Anisotropy in the jointed rocks is developed due to joint orientation and is increased with the number of joints. Since there is a similarity between the equivalent resistance on electric circuit containing several parallel resistors and the rock masses containing several joints, therefore, a model is developed based on this similarity. In order to obtain the total strength of rock masses, a special weighed harmonic mean formulation has been proposed. To examine the efficiency of the model on the prediction of jointed rock strength, numerical method, particularly distinct element method (DEM), has been used. UDEC software was adopted for this numerical study and experimental results have been examined against those obtained by UDEC. Statistical regressions have also been used to develop a criterion to predict jointed rock strength. In this criterion several effective parameters such as joint orientation, joint number, as well as stress field have been considered