Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Baghbanan,Hamid Hashemalhosseini,Raheb Bagherpour
علیرضا باغبانان (استاد راهنما) حمید هاشم الحسینی (استاد راهنما) راحب باقرپور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohamadhosein Salimian
محمدحسین سلیمیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Prediction of Mechanical Behavior of Grouted Rock Fractures
Ground characteristics are of utmost importance to construction in geotechnical engineering and when designated as inappropriate, they need to be reinforced to attain the proper strength. In this research, the effect of consolidated grouting on the mechanical behavior of rock joints was investigated. This study is deemed important as the mechanical properties of joints are of an imperative impact on estimation of the mechanical properties of the rock mass in geotechnical designs. In this regard, the different methods of measuring and calculating the deformability modulus of rock mass were initially investigated to better highlight the significance of joints mechanical characteristics in geotechnical calculations. One of the deficiencies is employing dissimilar natural joints, which was resolved in this research by replicating similar artificial joints from real models (natural joints in the Chamshir dam). In order to devise these joints, dental silicone was utilized to produce molds from the natural rock joints and then dental gypsum was cast in the molds. The mechanical properties of the replicated artificial joints were measured. In order to investigate the effect of grout on the joints mechanical features, grouts with the water-cement ratios of 1:1 and 2:1 were used. Following the grouting process, the samples were exposed to 100% moisture for 7 days and then subject to direct shear tests in concrete molds. After the elapsed time of 28 days and with the grout having acquired its peak strength, the artificial joints aforementioned underwent direct shear tests. The tests performed in this research were in form of direct shear with constant load and shear displacements and forces were measured during the tests. Afterward by means of the information obtained, the curves of shear stress versus shear displacement were drawn and the shear stiffness, peak shear stress, and residual shear stress were then determined. In the next step using these stresses, the curves of shear stress versus normal stress were established to calculate and compare the values of cohesion and friction angle corresponding to each curve. Ultimately, it was concluded that grouting is of a positive effect on the shear strength of the rock joints; however, the amount of increase in shear strength is highly dependent upon the grout characteristics and the observations show that with the ratio of water to cement decreasing, the compressive strength of the grout increases but higher increase in rock shear strength will not be necessarily associated.
در مهندسی ژئو تکنیک خصوصیات زمین برای احداث سازه‌ها 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 طراحی‌های ژئوتکنیک بسیار مهم می‌باشد. لذا ابتدا به روش‌های مختلف اندازه‌گیری 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 درزه‌های طبیعی گوناگون و غیر یکسان بوده، که در این پژوهش با ساخت درزه‌های مصنوعی یکسان و یک شکل از مدل‌های واقعی(درزه سنگ های طبیعی سد چم شیر)، نقطه ضعف یاد شده بر طرف شد. برای ساخت این درزه‌ها با سیلیکون دندانسازی از درزه سنگ‌های طبیعی قالب تهیه و در ادامه با ریختن گچ دندانسازی در قالب‌های سیلیکونی درزه سنگ‌های مصنوعی ساخته شدند. خواص مکانیکی درزه سنگ‌های مصنوعی ساخته شده اندازه‌گیری شدند. برای بررسی تاثیر دوغاب بر روی خواص مکانیکی درزه سنگ، از دوغاب‌هایی با نسبت آب به سیمان 1:1 و نسبت آب به سیمان 2:1 استفاده شده است. بعد از انجام عملیات تزریق در درزه سنگ‌ها، نمونه‌ها به مدت 7 روز در مجاورت رطوبت صد درصد نگهداری و بعد از آن نمونه‌ها درون قالب‌های 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. آزمایش‌های 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 تنش‌ها 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.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی