محیط های مخلوط سنگ و خاک: چالش ها در ویژگی سنجی مهندسی

در طبیعت، مصالح زمینی (خاک یا سنگ) متعددی وجود دارد که در آنها مخلوطی از قطعات سنگی با ابعاد مختلف در ماتریس خاکی یا سنگی قرار گرفته اند. فرایندهای زمین شناسی متعددی باعث ایجاد چنین محی طهای مخلوطی می شود که نمونه هایی از این محیط ها با منشاهای رسوبی(کنگلومراها، برش ها)، با منشا آذرین(آگلومراها، سنگ های پیروکلاستیک)، با منشاهای دگرگونی(ملانژهای تکتونیکی) و یا به صورت مصنوعی (دپوهای قدیمی باطله معدنی، سدهای باطله) و برش های گسلی هستند. رفتار این محیط ها هنوز به خوبی شناخته نشده است و همچنین روش ویژگی سنجی و مدلسازی کاربردی مناسبی برای آنها توسعه نیافته است. بدلیل مشکلات گرفتن نمونه های دس تنخورده از این محی ط ها از جمله مشکلات حفاری و گرفتن مغزه سالم، انجام تست های آزمایشگاهی روی نمونه های طبیعی مشکل است . از طرف دیگر به دلیل محدودیت های ابعاد تست های آزمایشگاهی در مقابل توزیع قطعات سنگی در این نمون هها، انتخاب یک نمونه معرف کار بسیار پیچیده ای است. چالش اصلی در خصوص این محیط ها، پیش بینی رفتار مکانیکی است که تابع پارامترهای متعددی مانند نسبت حجمی قطعات سنگی به ماتریس زمینه، سختی قطعات سنگی و ماتریس زمینه، توزیع قطعات سنگی در نمونه است. در این مقاله رویکردهای موجود برای ویژگی سنجی و برآورد خواص مکانیکی این محیط ها مورد بررسی قرار گرفته و پیشنهادتی در خصوص استفاده از این تکنیک ها بیان شده است.

Keywords:

رفتار مکانیکی , قطعات سنگی , ماتریس زمینه , ویژگی سنجی مهندسی