بررسی رفتار مکانیکی درزه سنگهای تزریق شده

در مهندسی ژئو تکنیک خصوصیات زمین برای احداث سازه ها بسیار اهمیت دارد و در صورت مناسب نبودن مشخصات زمین بایستی تا حد امکان آن را بهسازی کرد تا جهت احداث سازه مقاومت لازم را بدست آورد. در این تحقیق سعی بر آن شده است تا تاثیر تزریق تحکیمی بر رفتار مکانیکی درزه سنگ مورد بررسی قرار گیرد. این مطالعه از این رو اهمیت دارد که خصوصیات مکانیکی درزه سنگ در برآورد خصوصیات مکانیکی توده سنگ و در نتیجه طراحی های ژئوتکنیک بسیار مهم می باشد. لذا ابتدا به روش های مختلف اندازه گیری و محاسبه مدول تغییر شکل پذیری توده سنگ پرداخته شده است تا اهمیت خواص مکانیکی درزه سنگ در محاسبات ژئوتکنیک بهتر مشخص گردد. از جمله نقاط ضعف مطالعات قبلی صورت گرفته بر روی خواص مکانیکی درزه های پر شده، استفاده از درزه های طبیعی گوناگون و غیر یکسان بوده، که در این پژوهش با ساخت درزه های مصنوعی یکسان و یک شکل از مدل های واقعی(درزه سنگ های طبیعی سد چم شیر)، نقطه ضعف یاد شده بر طرف شد. برای ساخت این درزه ها با سیلیکون دندانسازی از درزه سنگ های طبیعی قالب تهیه و در ادامه با ریختن گچ دندانسازی در قالب های سیلیکونی درزه سنگ های مصنوعی ساخته شدند. خواص مکانیکی درزه سنگ های مصنوعی ساخته شده اندازه گیری شدند. برای بررسی تاثیر دوغاب بر روی خواص مکانیکی درزه سنگ، از دوغاب هایی با نسبت آب به سیمان 1:1 و نسبت آب به سیمان 2:1 استفاده شده است. بعد از انجام عملیات تزریق در درزه سنگ ها، نمونه ها به مدت 7 روز در مجاورت رطوبت صد درصد نگهداری و بعد از آن نمونه ها درون قالب های بتنی مخصوص آزمایش برش مستقیم قرار گرفتند. پس از گذشت 28 روز و رسیدن دوغاب به مقاومت بیشینه خود، درزه های مصنوعی یاد شده تحت آزمایش برش مستقیم قرار گرفتند. آزمایش های برشی انجام شده در این تحقیق از نوع آزمایش برش مستقیم با بار ثابت بوده و در طول آزمایش، اطلاعات جابه جایی برشی و نیروی برشی اندازه گیری شده است. سپس با اطلاعت به دست آمده نمودارهای تنش برشی بر حسب جابه جایی برشی رسم گردید و سختی برشی، تنش برشی بیشینه و تنش برشی باقیمانده مشخص شد. در گام بعدی با استفاده از این تنش ها نمودارهای تنش برشی بر حسب تنش قائم رسم شد تا چسبندگی و زاویه اصطکاک مربوط به هر نمودار محاسبه و با هم مقایسه گردد. در نهایت مشخص گردید که تزریق تاثیر مثبتی بر مقاومت برشی درزه سنگ دارد، اما مقدار افزایش مقاومت برشی به خواص دوغاب بسیار وابسته بوده و مشاهدات نشان دهنده آن است که با کاهش نسبت آب به سیمان در دوغاب، مقاومت فشاری دوغاب افزایش یافته ولی الزاما افزایش بیشتر مقاومت برشی درزه سنگ را به همراه نخواهد داشت.