دانلود پایان نامه

دانلود متن کامل این پایان نامه با فرمت ورد word

مقدمه

موضوع مکانیک سنگ از سال 1950شروع شد وبرپا یه فیزیک سنگها وبتدریج در سال 1960 مکانیک سنگ یعنی عکس المعل سنگ در برابر نیروهایی که به آن اعمال می شود که این نیروهامی توانند بر اثرعملیات انسانی بوجودآیند. مکانیک سنگ در رنجی ازکلیه ی علوم مهندسی کار برددارد.ازجمله مهندسی پی نیروگاهای هسته ای وپا یداری چا های نفتی وکاربرد های جدید تری مثل انرژی زمین گرمایی و دفنی زباله های هسته ای. درزمینه مهندسی معدن و مکانیک سنگ کاربرد مکانیک سنگ بر می گردد به سال 1960 یعنی در واقع در سال 1960 تاکید زیادی بر روی رفتار سنگ بکی و در سال 1970 روی ناپیوستگی ها توده سنگ شده بود. و در سال 1980 تاکید بیشتری در جهت آنالیز عددی شد.

در سال 1963 یکی از کارهای ویژه ای که انجام شد تشکیل انجمنی علمی مکانیک سنگ بود که بطور فزاینده ای رو به رشد بود و در سال 1997 حدود 7000 عضو از 37 کشور دنیا داشت.

سنگ به عنوان یک ماده مهندسی

یکی از موارد بسیار مهم مکانیک سنگ و مهندسی سنگ که اغلب هم نادیده گرفته می شود این است که ما یک ماده ای را استفاده می کنیم که بشدت دارای خواص متغیری می باشد. این را در شکل های 1-2 تا 3-2 می توان دید. ( ص 12و13) سنگ بکار می رود به عنوان یک ماده مهندسی برای ساختمان سازی بطوریکه سازه از سنگ ساخته می شود و یا سازه هایی روی سنگ ساخته
می شود تا سازه در داخل سنگ ساخته شود. در بسیاری از مواد مهندسی عمران، سنگ برداشته می شود تا سازه در داخل آن قرار گیرد و بطور مثال حفاری سنگ جهت قرار دادن دستگاه های هیدروالکتریک در آن. در چنین مواردی بجای انیکه از مواد سنگی استفاده شود انها را برداشته و به بیرون منتقل می کنند. و اما از بعد معدنی سنگ ممکن است حفاری شود مثلا در یک معدن روباز و مادر این حالت درگیر می شویم با پایداری کناره های معدن روباز در این مثال ها و سایر مثال های مشابه مهندسی سنگ، سنگ یک ماده طبیعی است. ما بعنوان یک مهندس بایستی به خواص ماد و تنش های از قبل موجود در زمین و ارتباط آنها با اهداف و پروژه های مهندسی توجه کند،

در مهندسی عمران هدف اصلی، ابعاد کردن یک سازه با برداشتن سنگ
می باشد. اما در مهندسی معدن هدف بدست آوردن موادی و سنگ هایی سات که برداشته و استخراج می شوند. بعنوان یک پایه اطلاعات اولیه زا هر کدام از این فعالیت ها این است که مادانش کافی از لایه زمین شناسی، هوازدگی مواد سنگی و پارامتر در زمین شناسی و وجود گسل های کوچک و بزرگ مقایس و درزهها داشته باشیم.

مکانیک سنگ بکار رفته در علم مهندسی هم یک علم و اهم هدف است.

تاثیر فاکتورهای زمین شناسی روی سنگ ها و توده سنگها:

به منظور تعیین تاثیر فاکتور در زمین شناسی روی سنگها موضوع زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت. از بعد مسائل مکانیکی ما بایستی ماده سنگ و نیروهایی که به آن اعمال می شود را در نظر بگیریم و ما سنگ بکر را دادیم که تقسیم می شود به نام پیوستگی های را سنگ بکر:

1- سنگ بکر:

سنگ بکر در اصطلاح مهندسی سنگی است که فاقد هر گونه ترک باشد. سودمندترین و مهمترین توصیف رفتار و مکانیکی این سنگها توصیف منحنی تنش – کرنش در فشار تک محوری است که تشکیل چنین منحنی کاملی به وضعیت میکروساختارها که با توجه به خصوصیات این میکروترکها شکل منحنی متغیر خواهد بود و بستگی دارد به یکی از پارامترهای مهم در این بحث صلبیت و مدول الاستیته سنگ است.

بعنوان مثال می بنید شکل های 10-3 و 11-2 کتاب هاریسون را.

2- همانطور که از اشکال پیداست سنگ تا قبل از نقطه مقاومت نهایی رفتار لااستیک از خود نشان می دهند و اگر مواد الاستیک کامل باشند هیچ انرژی جذب نمی کند و قادر به تحمل هر ترازی از تنش هستند.

3 – ناپیوستگی ها و ساختار سنگ: همانطور که در بخش قبل گفته شد یکی از شاخص های اصلی سنگ بکر، صلبیت stiffness است که بعنوان مدول یانگE تعریف می شود. یعنی قبل از نقطه شکست منحنی کم و بیش رفتار الاستیک از خود نشان می داد. اما گاهی اوقات در طول پروسه ی طبیعی زمین شناسی و تاریخ زمین شناسی سنگ ها تحت شرایط پیچیده بارگذاری واقع می شوند و در نتیجه ترکهایی در سنگ تشکیل می شود و تشکیل بلوک های سنگ را می دهد. بعنوان مثال چنینی ساختاری مثل شکل 14-2 در انالیز مکانیکی و تنش در حالت کلی فرض می شود که سنگ پیوسته است اما فاکتورها و عوامل زمین شناسی مثل گسلها، درزه ها، صفحات لایه بندی و شکافهای ریز هم می توانند سنگ را حالت پیوسته به ناپیوسته تبدیل کنند.

این ناپیوستگی ها خیلی خصوصیات زمین شناس و مکانیکی دارند که در واقع رفتار توده سنگ را کنترل می کنند. ناپیوستگی ها شکل و اندازه معینی دارند و در جهات معینی هم توسعه پیدا می کنند. مشخصه کلی ناپیوستگی ها در توده سنگ را اصطلاحا ساختار سنگ roclestrueture گویند که برای اهداف مهندسی خیلی مهم است که ما بفهمیم این ساختار ژئومتریک است. اگرچه مهندسین سنگ رفتار مکانیکی سنگها را پر اهمیت تر می دانند. اما این خیلی سودمند است جهت فهماندن مهندسی که ناپیوستگی ها اساس چگونه تشکیل شده اند تا بتوانند احتمالا ایده ای اولیه ای از رفتار مکانیکی آنها داشته باشیم. اساس روش وجود ندارد که باعث تشکیل ترک می شود frathre یکی با پروسه کشش و دو تا با پروسه ی برش.

شکل های 15-2 و 17-2 انواع مختلف ناپیوستگی ها را که به سادگی باز می شوند و تشکیل درزه ای را می دهند نشان می دهد. شکل 15-2 و شکل های 16-2و 17-2.

بوسیله حرکات جانبی و زونهای موجود می آیند و اصطلاحا حاوی زونهای برش و گسل ها می شوند. چنین ساختارهایی در اکثر سنگ ها وجود دارد در فضاهای مختلفی و این گاهی اوقات تعجب آور است که رفتار واقعی سنگ، تغییر شکل سنگ و مقاومت توده سنگ تابع آنهاست. یکی از شاخص های مشخص اینست که نفوذپذیری بطور کامل تابع خصوصیات آنهاست. و هم مهندسین پذیرفته اند که گسیختگی اغلب مربوط می شود مستقیما به ناپیوستگی ها زیرا انها بعنوان ضعیف ترین لینک و اتصال و عوامل طبیعی از قبل موجود در سنگ هستند و علاوه بر این تفاوت بین درزه ها و گسلها هم خیلی مهم است. اگر دو کناری یک ترک فشار داده شوند. نسبت به همدیگر ( شکل 17-2 و شکل 16-2) ناپیوستگی ها مقاومت ناچیزی دارند نسبت به تنش های برش اضافی که بوسیله فعالیت های مهندسی بوجود می آیند. بنابراین مهندس باید علم کافی نسبت به ساختارهای زمین کناری و ساختارهای سنگ داشته باشد و گاهی اوقات ژن ناپیوستگی ها و خواص مکانیکی مختلفی را از خود بروز می دهد. شکل 20-2 تا شکل 18-2 مثلا در شکل 18-2 یک درزه باز را نشان می دهد که واضح است که در اثر شکستگی سنگ پیوسته بوجود آمده. همانطور که دیده می شود تنش ها از عرض این ناپیوستگی ها قادر به انتقال نیستند. زیرا دو قابلیت کناری بهم وصل نیستند. و از طرف دیگر بازشدگی در داخل توده سنگ بعنوان یک مجرای باز عمل می کند که نفوذپذیری و حرکت آب را روان می سازد.

متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

با فرمت ورد word

فایل ها برای اینکه حجم آنها پایینتر شود وراحتتر دانلود شوند با فرمت rar یا zip فشرده شده اند

برای دریافت پسورد فایل اینجا کلیک کنید

 دانلود پایان نامه در ارتباط با مکانیک سنگ


دیدگاهتان را بنویسید