بررسی تاثیر وجود ماده پرکننده در مقاومت برشی درزه های با زبری کم در سنگ های ضعیف با استفاده از آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس

وجود ناپیوستگی ها اثر بسیار مهم و تاثیر گذار در رفتار و مقاومت توده سنگها دارند. حضور مواد پرکننده در درزه و ترکهای سنگهای طبیعی باعث کاهش مقاومت برشی آنها شده و پایداری توده سنگ را تحت تاثیر قرار میدهد. در درزههای موجود در توده سنگها معمولا سطوح ناهموار قابل مشاهده میباشند. در این پژوهش تاثیر ضخامت ماده پرکننده که در داخل این ناهمواریها که به کمک گچ مدلسازی شدهاند قرار میگیرد، مورد بررسی قرار گرفته است. تمامی تستهای انجام شده با استفاده از دستگاه آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس تحت شرایط CNL با تنشهای عمودی ثابت انجام شده است. در این پژوهش پارامترهایی همچون زاویه سطح اتساع درزه مورد توجه قرار گرفته است و ضخامت ماده پرکننده و پارامتر تنش عمود برسطح نیز به عنوان پارامتر متغیر در نظر گرفته میشود.ناپیوستگیها بصورت زبریهای دندانهدار منظم از ترکیب گچ و آب مدلسازی شده و از خاک رس بعنوان پرکننده بین درزههای مورد نظر بهره گرفته شده است که ماده پرکننده در اغلب سازندهای زمین شناسی پروژههای عمرانی بوده است. در این پژوهش دیده شد وجود ماده پرکننده رس در مقاومت برشی تاثیر گذار بوده و بطور میانگین تا حدود 65 درصد باعث کاهش مقاومت برشی میشود و در مقادیر کم تنش عمودی، ماده پرکننده نقش بیشتری در مقاومت برشی درزه ها ایفا میکند، نقش دندانهها در تنشهای عمودی زیاد حتی در حالتی که ضخامت ماده پرکننده زیادمیباشد، نیز قابل مشاهده است و تنشهای عمودی زیاد و ضخامت کم ماده پرکننده تاثیر بسیار زیادی بر درزههای با دندانه تیز دارد و به طور کلی افزایش در ضخامت ماده پرکننده به کاهش مقاومت برشی درزه کمک میکند، از طرفی افزایش بار عمودی در ضخامت یکسان موجب افزایش مقاومت برشی میشود.

Keywords:

مقاومت برشی , برش مستقیم بزرگ مقیاس , ناپیوستگی , پرشدگی , ضخامت پرکننده