|
|
زمین شناسی مهندسی، جلد ۱۴، شماره ۴، صفحات ۷۲۹-۷۴۸
|
|
|
| عنوان فارسی |
بررسی تأثیر جهتیابی حفره روی پاسخ ماسه سنگهای حفره دار در برابر بارهای استاتیکی تراکمی و دینامیکی کششی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
تونلهای کمعمق نقش حیاتی در برنامهریزی شهری و خطوط حمل و نقل ریلی و جادهای دارند. وجود این حفرات زیرسطحی میتواند باعث تمرکز تنش شده و ناپایداری این فضاها را در برابر بارهای استاتیکی بهویژه دینامیکی در پی داشته باشد. از اینرو، هدف از این پژوهش ارزیابی تأثیر وجود حفره بیضوی و جهتیابی آن بر رفتار ماسه سنگ تحت بارهای استاتیکی فشاری و دینامیکی کششی است. بهمنظور ارزیابی تأثیر حفره در برابر شرایط تنش استاتیکی دو گروه از مغزههای ماسه سنگی بدون حفره و حفرهدار با جهتیابی 0و 30و 60 و 90 درجه فراهم شده و تحت آزمون بارگذاری فشاری تکمحوری قرار گرفتند. حین آزمون علاوه بر ثبت تنش، با بهکار بردن کرنش سنج، سنسور ثبت انتشار امواج صوتی و دوربین، آسیب و تغییر شکلپذیری نمونهها ثبت شد. برای انجام آزمون بارگذاری دینامیکی از دستگاه میلۀ فشار هاپکینسون استفاده شد. بهعلاوه روند گسترش آسیب با استفاده از دوربین با سرعت زیاد با نرخ یک عکس در 10 میکروثانیه، ثبت شد. نتایج بهدست آمده نشان داد که وجود حفره باعث کاهش مقاومت سنگ در بیشترین حالت (0=θ) تا 55 درصد و در کمترین حالت (90=θ) تا 77 درصد مقاومت فشاری تکمحوری میشود. آزمون بارگذاری دینامیکی کششی نشان میدهد که حفره بیضوی نزدیکتر به مرز انعکاس موج فشاری به کششی بهعلت قرارگیری در منطقه سوپر پوزیشن سالم مانده در حالیکه حفره موجود در خارج از این منطقه با هر جهت یابی دچار گسیختگی ورقهای شده است. بررسی سطح شکست با استفاده از تجزیۀ میکرسکوپ الکترونی و بررسی مقطع نازک نشان داد که شکستگی غالب از نوع مرز بلوری بوده است و سیمان اکسید آهن نقش کلیدی در توسعه این نوع شکستگی دارد.
|
|
| کلیدواژههای فارسی مقاله |
ماسه سنگ،حفره بیضوی،تمرکز تنش،بارگذاری دینامیکی،گسیختگی ورقهای، |
|
| عنوان انگلیسی |
Evaluation of Hole Inclination Effect on the Response of Holed Sandstone Rocks against Compressive Static and Tensile Dynamic Loads |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Introduction
Shallow tunnels have a vital role in urban planning, railway and highway transportation lines. The presence of underground cavities can leads to stress concentration and consequently, instability of the spaces against static and especially dynamic loads. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effect of elliptical cavity and its inclination on sandstone rock behavior under compressive static and tensile dynamic loads. In order to evaluate the effect of the cavity under static stress conditions, two groups of intact and hole-bearing sandstone cores with 0, 30, 60, and 90 degrees of hole inclination were prepared and tested under uniaxial compressive loading test. During the test, in addition to the stress recording, damage and deformability of the samples were recorded by using the strain gauge, acoustic emission sensor and camera. Split Hopkinson pressure bar (SHPB) test apparatus was used for doing dynamic loading test. Furthermore, the damage process was recorded using a high-speed camera with 10 micro-seconds interval of frame capability. The obtained results showed that presence of the cavity reduced the rock strength in maximum state (θ=0) up to 55% and in minimum state (θ=90) up to 77% of its initial uniaxial compressive strength. Dynamic tensile loading tests illustrate that the elliptical hole near the free end of sample (reflection boundary of compressive wave to tensile wave) is stable due to locating in superposition area, while the other cavity out of the area with each inclination was undergone to spalling failure. Assessment of failure surface using scanning electron microscope and thin section study indicates that the dominant fracture is grain-boundary type and iron oxide cement has a vital role in developing of this type of fracture.
|
|
| کلیدواژههای انگلیسی مقاله |
ماسه سنگ,حفره بیضوی,تمرکز تنش,بارگذاری دینامیکی,گسیختگی ورقهای |
|
| نویسندگان مقاله |
علی اکبر مومنی |
دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکدۀ علوم زمین
مینگ تااو |
دانشگاه CSU چین، دانشکدۀ مهندسی منابع و ایمنی
علیرضا طالب بیدختی |
دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، دانشکدۀ علوم پایه، گروه زمین شناسی
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://jeg.khu.ac.ir/article_10940_4f3fcf17644bb65a1732f02d6f10034a.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|
