بررسی ارتباط بین پارامترهای مقاومت برشی با مقاومت دیواره سطوح درزه

مقاومت برشی توده سنگ، سطوح درزه و ناپیوستگی ها در تحلیل پایداری شیروانی های سنگی و سایر سازه-هایی که در سنگ طراحی و اجرا می شوند اهمیت زیادی دارد. مقاومت برشی در یک توده سنگ عمدتاً توسط صفحات ضعف کنترل می شود. بنابراین درک مجموعه عوامل موثر بر مقاومت برشی توده سنگ، ضروری به نظر می رسد. یکی از روش های بررسی رفتار برشی ناپیوستگی ها استفاده از مدل های فیزیکی می باشد. در این تحقیق به منظور نزدیک شدن شرایط مدل به واقعیت، از پروفیلی استفاده گردیده است که ابعاد دندانه ها کم و تعداد آنها زیاد باشد. مهمترین خصوصیات درزه های سنگی که بر رفتار برشی آن ها موثر می باشند، شامل مقاومت دیواره درزه (کششی یا فشاری) و توپوگرافی سطح آن می باشد. تا کنون تحقیقات زیادی در زمینه تغییرات توپوگرافی سطح و تاثیرات آن بر روی مقاومت برشی درزه صورت گرفته است. اما تغییرات مقاومتی مواد دیواره درزه کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. نظر به این که در بسیاری از موارد، صفحات ضعف، فصل مشترک بین دو لایه با مقاومت های مختلف می باشد، اهمیت بررسی رفتار ناپیوستگی در این حالت خاص مشخص می گردد. در این تحقیق با بهره گیری از پلاسرهایی متشکل از نسبت های مختلف گچ، سیمان پرتلند، خاک رس و آب، در ابتدا یازده نوع ملات با مقاومت های مختلف بدست آمد. سپس پنج نوع ملات از بین آنها انتخاب گردید که دارای مقاومت هایی بین 9/5 تا 5/19 مگاپاسکال می باشند. این ملات ها توسط پرفیلی با دندانه داری منظم قالب گیری شد. سپس قالب ها به گونه ای بر روی هم قرار گرفتند تا مقاومت مواد دیواره درزه در بالا و پایین درزه متفاوت باشد. نسبت های مقاومتی مواد دو طرف درزه از 1 تا 3 متغییر می باشد. درزه های ایجاد شده تحت آزمون های برش مستقیم با اعمال بار عمودی ثابت قرار گرفتند. پس از انجام آزمون های برش بر روی درزه های هم جنس و غیر هم جنس و مقایسه نتایج، مشاهده شد که اولاً ماده ای با مقاومت کمتر در تمام نسبت های مقاومتی تعیین کننده مقاومت برشی درزه می باشد. ثانیاً استفاده از مقاومت کششی مواد دیواره درزه به جای مقاومت فشاری آن در تعیین مقاومت برشی درزه، نتایج مطلوب تری را در بر خواهد داشت. بر این اساس با استفاده از نتایج بدست آمده از آزمون های برش و تلفیق آنها با نتایجی که تغییرات توپوگرافی سطح در آنها بررسی گردیده، معیاری برای تخمین مقاومت برشی درزه ارائه شده است. در ادامه اثر تغییرات مقاومت مواد دیواره درزه بر روی سختی برشی، سختی نرمال و مقاومت برشی پسماند بررسی گردیده است.