مطالعه رفتار مکانیکی درزه های سنگی بر اساس توصیف سه بعدی سطوح

علیرغم پیشرفت های قابل توجه ای که در تکنیک های برداشت سطح صورت گرفته است، توصیف زبری عمدتاً در سطح تجربی باقی مانده است. از این رو، بازنگری جدی در زمینه توصیف زبری و معرفی شاخص های واقع بینانه که جنبه های مختلف زبری را پوشش دهد امری ضروری به نظر می رسد. در این رساله ابتدا هندسه سطح سه درزه سنگی با زبری های متفاوت قبل و بعد از آزمایش برش مستقیم با استفاده از یک سیستم حسگر توپومتریک پیشرفته برداشت شدند. سپس مطالعه جامعی درباره انواع سیستم های موجود برای کمی سازی زبری سطح شکستگی های سنگی، شامل روش های آماری، فرکتالی، زمین آماری، و مبتنی بر مثلث بندی سطح صورت گرفت و در هر زمینه به بهبود روش ها، و ارائه راهکارهای جدید پرداخته شد. در راستای تکمیل بخش آزمایشگاهی این مطالعه، اولین نمونه بومی دستگاه برش مستقیم کاملاً خودتنظیم به طور مشارکتی طراحی و ساخته شد. برپایه تحلیل همبستگی میان شاخص های مختلف زبری و مقاومت برشی در نهایت یک پارامتر زبری، مرکب از پارامترهای مبتنی بر مثلث بندی به عنوان "شاخص جامع زبری" معرفی شد که همه جنبه های مختلف زبری سطح شکستگی های سنگی اعم از مقیاس، بافت، و سطح تماس، در آن انعکاس یافته اند و در عمل بیشترین توافق با مقاومت برشی بدست آمده از آزمایش ها را دارد.