تاثير جهت يافتگي، تعداد دسته و فراواني ناپيوستگي هاي سنگ قبل و بعد از بهسازي با تزريق سيمان در ميزان نفوذپذيري

Effects of orientation, frequency and number of sets of discontinuities on the rock permeability before and after improvement by cement grouting

ناپيوستگي ها مهم ترين ويژگي توده سنگ براي كنترل نفوذ پذيري هستند. در اين تحقيق تاثير ناپيوستگي هاي داراي جهت يافتگي، فراواني و تعداد دسته هاي متقاطع در نفوذپذيري سنگ قبل و بعد از بهسازي با تزريق دوغاب سيمان مورد بررسي قرار گرفته است. نمونه هاي سنگ فاقد ناپيوستگي، داراي يك دسته ناپيوستگي، دو دسته ناپيوستگي، سه دسته ناپيوستگي متقاطع منفرد و سه دسته ناپيوستگي متقاطع كه يك دسته آن ها داراي چهار ناپيوستگي موازي بوده در گروه هاي مختلف داراي زاويه شيب صفحه ناپيوستگي ها با جهت افقي به ترتيب 0، 30، 45، 60 و 90 درجه در مجموع شامل 20 گروه مختلف آماده سازي شده اند. ميزان نفوذپذيري 20 گروه نمونه هاي داراي ناپيوستگي با جهت يافتگي، تعداد دسته هاي متقاطع و فراواني مختلف اندازه گيري شده است. ناپيوستگي هاي گروه هاي متعدد نمونه ها با استفاده از دوغاب سيمان بهسازي شده و ميزان نفوذپذيري آن ها نيز اندازه گيري شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه روند تاثير جهت يافتگي ناپيوستگي ها بر نفوذپذيري با تغيير تعداد دسته ناپيوستگي ها و فراواني آن ها تغيير مي نمايد. در نمونه هاي داراي سه دسته ناپيوستگي متقاطع و عمود برهم و يكي از دسته ها داراي چهار ناپيوستگي موازي كه مصداق سنگ به شدت درزه دار بوده، نفوذپذيري بيشتر متاثر از جهت يافتگي دسته داراي چهار ناپيوستگي موازي است. تاثير جهت يافتگي، تعداد دسته درزه ها و فراواني آن ها باعث شده كه نفوذپذيري 759048 برابر تغيير نمايد. با بهسازي نمونه ها با استفاده از تزريق دوغاب سيمان مقدار نفوذپذيري با كمترين تاثير با ضريب 9% تا بيشترين تاثير با ضريب 99% كاهش يافت. اين نشان مي دهد كه جهت يافتگي، تعداد دسته درزه ها و فراوني آن ها در كاهش نفوذپذيري بر اثر تزريق خيلي موثر است.

Discontinuities are the most important property of rock mass that control the permeability. Effects of orientation, frequency and number of sets of discontinuities on the permeability investigated before and after improvement by grouting using cement grout in this study. Rock samples having one, two and three cross-sets of single discontinuities and three cross-sets of discontinuities with one set having four parallel discontinuities, in different groups of various orientations (angle between planes of discontinuities and horizontal direction) of 0, 30, 45, 60 and 90 degrees in total of 20 different groups that have been preparing. The permeability of 20 group samples with different orientation, frequency and number of set of discontinuities has been measured. Discontinuities of multiple groups of samples using cement grout improved and also their permeability measured. The results show that the effect of discontinuities’s orientation on permeability changes by changing the number sets and the frequency of discontinuities. In samples having three cross-sets of perpendicular discontinuities with one set having four parallel discontinuities which have been represented jointed rock mass. Permeability is mainly affected by the orientation of the set that has four parallel discontinuities. Orientation, frequency and number of sets of discontinuities cause change in permeability about 759048 times. The permeability reduces in the range of 9-99% with the improvement of samples using cement grout injection. This indicates that the orientation, frequency and number of sets of discontinuities are very effective in reducing permeability by the injection.