برآورد مقاومت سنگ درزه‌دار با استفاده از ضريب درزه‌داري و مقايسه آن با رابطه موجود

Estimating the rock strength using joint factor and its comparison with the present relationship

ناپيوستگي‌ها داراي ويژگي هايي مانند جهت‌يابي، تعداد دسته و فراواني هستند كه مي‌توانند در مقاومت سنگ موثر واقع شوند. نمونه‌هاي سنگ آهك به‌ترتيب داراي يك، دو و سه‌دسته ناپيوستگي متقاطع، فراواني‌هاي مختلف و زاويه شيب صفحه ناپيوستگي‌ها با جهت افقي برابر با 0، 30، 45، 60 و 90 درجه آماده‌سازي شدند. با افزايش تعداد دسته ناپيوستگي و فراواني آن‌ها تعداد قطعات به‌صورت تصاعدي افزايش يافت، به‌طوري‌كه تعدادي از نمونه‌هاي داراي سه دسته ناپيوستگي كه يكي از دسته هاي آ‌ن‌ها داراي چهار ناپيوستگي موازي بود از 20 قطعه سنگ تشكيل مي‌شدند و مصداق سنگ به شدت درزه‌دار بودند. ضريب درزه‌داري و مقاومت فشاري يك‌محوري نمونه‌ها و زاويه اصطكاك در امتداد سطح درزه در برش مستقيم تعيين شدند. مقاومت فشاري يك‌محوري نمونه‌هاي داراي يك، دو و سه دسته ناپيوستگي در جهت افقي يا قايم كم‌تر از مقاومت نمونه سنگ سالم بود. مقاومت يك‌محوري سنگ داراي ناپيوستگي به‌ويژه وقتي كه جهت يافتگي 60 درجه نسبت به حالت افقي بود، به مقدار بسيار كمي نزديك مي‌شد. اين شدت كاهش مقاومت براي نمونه‌هاي داراي دو و سه دسته ناپيوستگي متقاطع و عمود برهم در زاويه جهت يافتگي ناپيوستگي‌ها با حالت افقي برابر 30 درجه نيز اتفاق افتاد. تحليل نتايج نشان داد كه رابطه بين نسبت مقاومت فشاري يك محوري نمونه‌هاي درزه‌دار به مقاومت فشاري يك‌محوري سنگ سالم (ضريب ناهم‌سان‌گردي) و ضريب درزه‌داري (Jf) حاصل از اين تحقيق با رابطه ارايه شده توسط رامامورتي داراي تفاوت است. ويژگي‌هاي ناپيوستگي‌ها تواماً نقش اساسي در مقاومت توده سنگ دارند.

Discontinuities have properties such as orientation, number of sets and frequency that can affect the rock strength. Rock specimens having one, two and three cross-sets of discontinuities, various frequencies and orientations of 0, 30, 45, 60 and 90 degrees were prepared. The number of rock pieces increased progressively with an increase of frequency and set of discontinuities. Specimens have three sets of discontinuities that one of their sets has four number of parallel discontinuities consisted of 20 rock pieces representing jointed rock mass. Joint factor, uniaxial compressive strength and friction angle along the discontinuity surface in direct shear were determined. The uniaxial compressive strength of specimens having one, two and three sets of discontinuities in horizontal and vertical directions was less than the uniaxial compressive strength of intact rock. The uniaxial compressive strength of specimens approached approximately to a very small value particularly when the orientation of discontinuities was 60 degrees. This considerable decrease of strength was occurred also for specimens having two and three sets of discontinuities at orientation of 30 degrees. The results showed that the relationship between the ratio of uniaxial compressive strength of jointed specimens to the uniaxial compressive strength of intact rock specimens (anisotropy factor) and joint factor is considerably different with the suggested relationship by Ramamurthy. Properties of discontinuities have altogether essential role on the strength of rock mass.