Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Baghbanan,Hamid Hashemalhosseini,Raheb Bagherpour
عليرضا باغبانان (استاد راهنما) حميد هاشم الحسيني (استاد راهنما) راحب باقرپور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohamadhosein Salimian
محمدحسين سليميان

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 مهندسي ژئو تکنيک خصوصيات زمين براي احداث سازه‌ها بسيار اهميت دارد و در صورت مناسب نبودن مشخصات زمين بايستي تا حد امکان آن را بهسازي کرد تا جهت احداث سازه مقاومت لازم را بدست آورد. در اين تحقيق سعي بر آن شده است تا تاثير تزريق تحکيمي بر رفتار مکانيکي درزه سنگ مورد بررسي قرار گيرد. اين مطالعه از اين رو اهميت دارد که خصوصيات مکانيکي درزه سنگ در برآورد خصوصيات مکانيکي توده سنگ و در نتيجه طراحي‌هاي ژئوتکنيک بسيار مهم مي‌باشد. لذا ابتدا به روش‌هاي مختلف اندازه‌گيري و محاسبه مدول تغيير شکل پذيري توده سنگ پرداخته شده است تا اهميت خواص مکانيکي درزه سنگ در محاسبات ژئوتکنيک بهتر مشخص گردد. از جمله نقاط ضعف مطالعات قبلي صورت گرفته بر روي خواص مکانيکي درزه هاي پر شده، استفاده از درزه‌هاي طبيعي گوناگون و غير يکسان بوده، که در اين پژوهش با ساخت درزه‌هاي مصنوعي يکسان و يک شکل از مدل‌هاي واقعي(درزه سنگ هاي طبيعي سد چم شير)، نقطه ضعف ياد شده بر طرف شد. براي ساخت اين درزه‌ها با سيليکون دندانسازي از درزه سنگ‌هاي طبيعي قالب تهيه و در ادامه با ريختن گچ دندانسازي در قالب‌هاي سيليکوني درزه سنگ‌هاي مصنوعي ساخته شدند. خواص مکانيکي درزه سنگ‌هاي مصنوعي ساخته شده اندازه‌گيري شدند. براي بررسي تاثير دوغاب بر روي خواص مکانيکي درزه سنگ، از دوغاب‌هايي با نسبت آب به سيمان 1:1 و نسبت آب به سيمان 2:1 استفاده شده است. بعد از انجام عمليات تزريق در درزه سنگ‌ها، نمونه‌ها به مدت 7 روز در مجاورت رطوبت صد درصد نگهداري و بعد از آن نمونه‌ها درون قالب‌هاي بتني مخصوص آزمايش برش مستقيم قرار گرفتند. پس از گذشت 28 روز و رسيدن دوغاب به مقاومت بيشينه خود، درزه هاي مصنوعي ياد شده تحت آزمايش برش مستقيم قرار گرفتند. آزمايش‌هاي برشي انجام شده در اين تحقيق از نوع آزمايش برش مستقيم با بار ثابت بوده و در طول آزمايش، اطلاعات جابه جايي برشي و نيروي برشي اندازه گيري شده است. سپس با اطلاعت به دست آمده نمودارهاي تنش برشي بر حسب جابه جايي برشي رسم گرديد و سختي برشي، تنش برشي بيشينه و تنش برشي باقيمانده مشخص شد. در گام بعدي با استفاده از اين تنش‌ها نمودارهاي تنش برشي بر حسب تنش قائم رسم شد تا چسبندگي و زاويه اصطکاک مربوط به هر نمودار محاسبه و با هم مقايسه گردد. در نهايت مشخص گرديد که تزريق تاثير مثبتي بر مقاومت برشي درزه سنگ دارد، اما مقدار افزايش مقاومت برشي به خواص دوغاب بسيار وابسته بوده و مشاهدات نشان دهنده آن است که با کاهش نسبت آب به سيمان در دوغاب، مقاومت فشاري دوغاب افزايش يافته ولي الزاما افزايش بيشتر مقاومت برشي درزه سنگ را به همراه نخواهد داشت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی