از سوالهاي مهمي كه همواره در پايان ترم مكانيك سنگ است و بيشترين بارم را به خود اختصاص مي دهد رسم دايره موهر است در واقع با رسم دايره موهر مي توان تنش برشي max ,min و تنش عمودي max , min را بدست اورد شيوه ترسيم متفاوتي در مكانيك سنگ, مقاومت مصالح, ژئوتكنيك ارائه شده است ما دراينجا شيوه ترسيم استاد سياوشي را بيان ميكنيم:

ابتدا مقدار ∂xرا روي محو x مشخص كرده سپس مقدار Txy را ازروي ان مشخص كرده حالا ∂y را مشخص كرده و معكوس Txy را روي ان مشخص مي نماييم اين دو نقطه بدست امده را بهم وصل كرده تا مركز دايره موهر مشخص شود حال اگر از مركر خطي عمودي رسم نماييم نقاط برخورد با دايره مقادير تنش برشي بيشينه و كمينه خواهد بود نقاط برخوردمحورx با دايره تنش عمودي بيشينه (در جهت مثبت محور)و كمينه(در جهت منفي محور) مي باشد

ميتوان از فرمولهاي زير نيز استفاده كرد

ө∂=(∂x+∂y/2) –( ∂x-∂y/2)cos2ө+Txysin2ө

Tө= ( ∂x-∂y/2)sin2ө+ Txycos2ө

∂max\min=(∂x+∂y/2)+\-   1/2 √(∂x-∂y)²+4(Txy)²

Tmax\min=+\-   1/2 √(∂x-∂y)²+4(Txy)²

Tg 2ө₁=-2Txy/(∂x-∂y)

Tg 2ө₂=(∂x-∂y)/2Txy

Tg 2ө₂=(∂x-∂y)/2Txy

از مهمترين خواص مکانيکي سنگها مي توان به ويژگيهاي مقاومتي و تغيير شکل پذيري سنگ اشاره کرد. در زير به بررسي هر يک از اين ويژگيها پرداخته و روش هاي تعيين آنها را مطرح مينمائيم. اما قبل از آن بايد به نحوه ي تهيه ي نمونه هاي آزمايشگاهي براي اندازهگيري خواص بپردازيم.

◄ مغزه گيري و آماده سازي نمونه:

براي انجام آزمايش هاي مقاومت کششي، مقاومت فشاري تک محوره، مقاومت فشاري سه محوره ،آزمايش مقاوت کششي غير مستقيم نيازمند نمونه هايي با استاندارد هاي مشخص مي باشيم. اين نمونه مغزه ناميده مي شود.

مغزه‌ها نماينده يك توده سنگ در آزمايشگاه مي‌باشند، اما به دليل اينكه يك قسمت كوچكي از توده سنگ هستند فقط اطلاعات كمي ولي با ارزشي را بيان مي‌كنند.

براي مغزه‌گيري از توده سنگ از حفاري چرخشي استفاده مي‌شود. مته‌هاي حفاري عامل انتقال انرژي از لوله حفاري به سنگ مي‌باشند كه اين انرژي به صورت چرخشي به سنگ وارد مي‌شود. مته‌ها بر اساس مواد تشكيل دهنده و برنده‌ها(cutter) به انواع مختلفي تقسيم مي‌شوند.

بعد از مغزه گيري نمونه را بايد آماده سازي كرد. نمونه ها بايد استوانه‌اي باشند كه سر وته آنها توسط ارة فولادي يا الماسه بريده شده و تلرانس ناصافي آن زياد نباشد.سطوح جانبي نمونه بايد صاف و عاري از هر گونه ناهمواري شديد باشد و حداكثر در طول نمونه 5/0 ميليمتر باشد.سطوح انتهايي مغزه بايدبايكديگر موازي و عمود بر محور مركزي مغزه باشند.معمولاُ برا ي پرداخت نمودن سطوح انتهايي مغزه‌ها از دستگاه ساينده و سپس از پودرهاي خاصي براي از بين بردن تلرانس نمونه استفاده مي‌كنند.

بعد از بدست آمدن نمونه هاي استاندار ميتوان آزمايش هاي مختلف را بر روي آنها انجام داد. در قسمت هاي بعدي به اين موضوع پرداخته ميشود.

 يکي از مهمترين عوامل مؤثر بر مقاومت فشاري يک محوره، صلبيت ماشين آزمايش است. وقتي ماده اي شکننده مثل سنگ در ماشين بارگذاري معمولي تحت نيروي فشاري قرار ميگيرد، با افزايش بار مقداري انرژي کرنشي الاستيک در بدنه ماشين ذخيره مي گردد. در چنين ماشين هايي که تحت عنوان ماشين نرم شناخته مي شوند، پس از رسيدن نمونه به مقاومت نهايي و گسيختگي آن، انرژي کرنشي الاستيک ذخيره شده در ماشين به صورت ناگهاني آزاد شده وصفحات بار گذاري ماشين به سرعت به سمت يکديگر حرکت مي‌کنند. اين حرکت ناگهاني باعث خردشدگي شديد نمونه و در نتيجه شکست انفجاري آن ميگردد. در حالي که در مهندسي سنگ ما نيازمند اندازه گيري مقاومت باقيمانده ي سنگ بعد از شکست مي‌‌باشيم.

بطور کلي با اعمال نيروي P در يک آزمايش فشاري باعث تغيير شکل در نمونه و در ماشين مي گردد. بنابراين انرژي الاستيک ذخيره شده در ماشين آزمايش از رابطه زير به دست مي آيد:

رابطه اخير نشان مي دهد که هر چه صلبيت ماشين بيشتر باشد، انرژي الاستيک ذخيره شده در آن کمتر خواهد بود. بدين ترتيب اثر تخريبي ماشين آزمايش روي نمونه کاهش مي يابد. به عبارت ديگر براي اجتناب از شکستن انفجاري نمونه ها، لازم است که صلبيت ماشين به مراتب بيشتر از صلبيت نمونه پس از گسيختگي باشد که اين حالت در ماشين هاي آزمايشي نرم وجود ندارد.

به عبارتي چنانچه ماشين صلب باشد، مقدار انرژي آزاد شده در اثر بار برداري کمتر از انرژي جذب شده توسط نمونه مي باشد. بنابراين انرژي آزاد شده ماشين به راحتي توسط نمونه جذب مي گردد. بدين ترتيب مي توان تغيير شکل نمونه را بعد از نقطه اوج نيز اندازه گيري نمود. اما انرژي آزاد شده توسط ماشين نرم بيشتر از انرژي قابل جذب توسط نمونه است و در نتيجه نمونه دچار شکست انفجاري شده و امکان ترسيم منحني تنش- کرنش بعد از نقطه اوج وجود ندارد.

مديريت شرايط اضطراري تهويه درحفاري با دستگاه تمام مقطع

به دليل كاربرد هاي متعدد و رو به فزوني حفريات زيرزميني به خصوص تونلهاي بلند امروزه گاهي به حفاري در شرايط دشوار زمين شناختي و سازندهاي داراي گازهاي آتش زا يا سمي هستيم قبل از شروع حفاري با انواع دستگاه هاي حفارمكانيزه تمام مقطع كه TBM ناميده مي شوند بايد تمهيدات لازم جهت مقابله با اين شرايط در نظر گرفته شود مهمترين مساله اي كه در تهويه پروژههاي زيرزميني بايد از ابتدا برنامه ريزي گردد عبارتنداز: توانايي افزايش شدت جريان و فشار هواي تازه در هر شرايط كاري ، تغيير سيستم تهويه مكشي دستگاه حفار به دهشي ياتركيبي پيش بيني دستگاه هاي رديابي گازهاي خطرناك، درنظر گرفتن سيستمهاي اطفا حريق استفاده از سيستمهاي الكتريكي ضد جرقه و داكت آنتي استاتيك، فيلتراسيون يا تجزيه گازهاي سمي به گازهاي بي خطر آنچه در طراحي و اجزاي سيستم تهويه شرايط گازخيز ميبايست مورد توجه قرارگيرد: كاهش مقدار نسبي گاز در هواي تونل و مهيا نمودن شرايط كاري ايمن مي باشد.

كلمات كليدي:

حفار مكانيزه تمام مقطع، گازهاي آتش زا، گازهاي سمي، پروژه هاي زيرزميني، سيستم تهويه

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

تحليل پايداري ديواره شمال‌غربي معدن سرب و روي انگوران با استفاده از نرم افزار flac

معدن سرب و روي انگوران جز معادن بزرگ روباز ايران بوده و در استان زنجان 100) كيلومتري مسير دندي ) واقع شده است . پس از گزارش جابجايي در نقاط مبنا نقشه برداري و مشاهده كاف در ديواره شمالغربي معدن انگوران، بررسي هايي بمنظور تشخيص روند جابجايي شكاف صورت گرفت . اين بررسي ها از آبان ماه 1384 آغاز شده و بوسيله 14 ايستگاه DGPS و دو عدد شيدگي سنج صورت گرفته است . پس از قرائت ابزارهاي نصب شده و تحليل داده ها، حداكثر جابجايي 470 ميليمتري در ايستگاه S3 و در ساير ايستگاه نيز اعداد مشابه حاصل گرديده است . اين ديواره از دولايه عمده آهك و شيست تشكيل شده است؛ لايه شيستي موجود در اين ديواره بدليل نفوذ آب سطحي، شرايط لغزش را فراهم نموده است . بر اساس شرايط موجود مدلي در محيط Flac ساخته شد؛ پس از مقايسه نتايج مدل با نتايج ابزار و نقشه برداري انجام شده، صحت مدلسازي تائيد گرديد . پس از بررسي روشهاي پايدارسازي سطوح شيبدار، بمنظور ارائه طرح زهكشي و طرح تقويت ديواره بكارگيري شمع و حفر چالهاي افقي مناسب ارزيابي شد . پس از نصب شمع طبق الگوي پيشنهادي در مدل مقدار فاكتور ايمني از 1/9 به 3/4 ارتقا يافت؛ كه مبين صحت روش پيشنهادي مي باشد.

كلمات كليدي:

مدلسازي دوبعدي ، DGPS ، كشيدگي سنج، Flac، فاكتور ايمني ، شمع كوبي

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

مديريت ايمني در تونلهاي شهري مطالعه موردي تونل توحيد، اميركبير و نيايش

با توجه به افزايش روزافزون تونل و سازه هاي زيرزميني توجه به كيفيت وايمني اين سازه ها در حين ساخت و بهره برداري از اهميت ويژه اي برخوردار است امروزه استفاده از فناوريهايي كه در شرايط اضطراري و در مواجهه با خطرات و حوادث رخ داده بتواند با خطرات احتمالي مقابله نمايد امري ا ست كه توجه بسياري از جوامع خصوصا ملل پيشرفته را به خود معطوف نموده است دراين مقاله به بررسي برخي از عوامل موثر درايمني تونلهاي شهري و بصورت مطالعه موردي به تونلهاي اميركبير و نيايش در شهر تهران پرداخته شده است. با توجه به حياتي بودن تامين برق مورد نياز تاسيسات و از سويي ديگر تامين هوا و روشنايي دراين تحقيق عوامل مذكور به عنوان جزو اصلي مقاله مطرح شده اند.

كلمات كليدي:

تونل، ايمني، تهويه، برق اضطراري

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسنده:

تحليل پايداري چاه در يكي از مخازن نفتي ايران با آناليز حساسيت بر شيب چاه

حفر چاه براي دسترسي به مخازن نفتي، عملياتي پر مخاطره و هزينه بر است . به كارگيري شيب و آزيموت هاي مختلف در زمان حفر چاه، امكان عبور آن از بين لايه هاي با ويژگي هاي مكانيك سنگي مختلف، بزرگي تنش هاي برجا، فشار منفذي، فشار گل حفاري و در نتيجه وقوع ريزش در ديواره و هزينه هاي وارده از مهمترين مواردي اند كه بيانگر لزوم بررسي پايداري يا ناپايداري يك چاه نفت مي باشند . در اين مقاله پايداري چاه حفر شده در لايه هاي ماسه سنگي سازند آسماري براي يكي از مخازن نفتي ايران در مقاطع مختلف بررسي شد . به نحوي كه با استفاده از نرم افزار FLAC و در نظر گرفتن تاثير شيب براي هر مقطع؛ ميزان جابه جايي، تنش اصلي حداكثر، ضريب ايمني و شرايط ناحيه پلاستيك اطراف چاه بدست آمد . همچنين براي محاسبه تنش هاي افقي حداقل و حداكثر از روابط Poro-elastic استفاده شد . نتايج حاصله بيانگر آن است كه در كل چاه قائم نسبت به چاه افقي پايدارتر مي باشد . هر چه چاه از حالت قائم به افقي نزديكتر شود ناپايدارتر و هرچه اختلاف تنش هاي موجود كمتر باشد چاه پايدارتر خواهد بود.

كلمات كليدي:

تحليل پايداري چاه، مخازن نفت، آناليز حساسيت، نرم افزار FLAC

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

فرزاد مسرور  - مهندس استخراج معدن و كارشناس آموزشي دانشگاه صنعتي اميركبير ( پلي تكني)

مدلسازي عددي پايداري تونل در توده سنگ ضعيف در برابر انفجارهاي سطحي با استفاده از روش عددي اجزا مجزا

بررسي پايداري سازه هاي زيرزميني درمقابل بارهاي ديناميكي از قبيل زلزله برخورد پرتابه انفجار سطحي زمين لغزش و غيره به خاطر اهميت حياتي آنها در زمانهاي خاص و پايداري بيشتر آنها نسبت به سازه هاي سطحي ضروري مي باشد اين امر مستلزم تحليل تاثير بارهاي انفجاري بر پايداري اين نوع سازه ها با استفاده از ديناميك سازه و تعيين نيروهاي ديناميكي داخلي آن مي باشد درچند دهه اخير تحقيقات فراواني براي آشنايي با رفتار سازه هاي زيرزميني درمقابل امواج ناشي ازانفجار توسط مهحققين مختلف انجام شده است و تئوري هاي مختلفي براي تحليل بارهاي انفجاري ارائهنموده اند. درا كثر مطالعاتي كه توسط محققين مختلف انجام شده بيشتر به بررسي تاثير ا نفجار پرتابه ها ، موشك ها و بمبهاي پرتابي تمركز نموده و اثرات انفجارهاي سطحي كمتر مورد توجه قرارگرفته است بهمين دليل دراين مقاله تاثير انفجار سطحي 10 تن ماده منفجره TNT برپايداري تونل قرارگرفته در توده سنگ ضعيف و درزه دارمدلسازي شده است.

كلمات كليدي:

انفجار سطحي، عمق بهينه، روش اجزا مجزا، توده سنگ ضعيف، موج انفجار

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان:

تحليل پايداري تونل انحراف سد نمرود با استفاده از روش تحليلي و عددي

سد خاكي نمرود در فاصله 100 كيلومتري شرق تهران و 16 كيلومتري باختر – جنوب باختري شهرستان فيروزكوه براي تنظيم ساليانه در حدود 130 ميليون مترمكعب آب بر روي رودخانه نمرود در دست احداث است . در اين تحقيق تونل انحراف با قطر حفاري 5/4 متر مورد بررسي قرار گرفته است . پارامترهاي ژئومكانيكي توسط گمانه هاي اكتشافي و آزمايشهاي صحرايي و آزمون هاي آزمايشگاهي و با استفاده از نرم افزار Roclab بر مبناي معيار شكست هوك و برآون، ويرايش 2002 و قضاوت مهندسي تعيين شده است . پس از استفاده از روشهاي طبقه بندي توده سنگ، پايداري تونل به روش تحليلي مورد بررسي قرار گرفت و سيستم نگهداري مناسب ارزيابي گرديد . سپس اين تونل با استفاده از نرم افزار PLAXIS به روش عددي تحليل و مشخصات سيستم نگهداري ارزيابي و با روش تحليلي مقايسه گرديد . در انتها با توجه به فشار آب درون تونل پس از بهره برداري، مشخصات پوشش نهايي با استفاده از نرم افزار PLAXIS و درنظرگرفتن نفوذپذيري پوشش بتني تعيين و مقايسه گرديد.

كلمات كليدي:

پايداري، پوشش، سيستم نگهداري

سومين كنفرانس مكانيك سنگ ايران-1386

نويسند‌گان:

مدلسازي سه بعدي تونلهاي متقاطع و بزرگ مقطع مطالعه موردي : تقاطع خط 7و3 متروي تهران

به دليل نيازبه توسعه بيشتر و موثرتر درشهرهاي پرجمعيت و همچنين زيرساختهاي محيطي مساعدتري دراين شهرها ساخت تونلها رو به افزايش بوده است تونلها نقش مهمي در توسعه حمل و نقل شهري ايفا مي نمايند از اين رو لزوم ساخت آنها در مجاورت يكديگر رفته رفته بيشتر مي شود از طرف ديگر تونلسازي در نواحي كم عمق شهري و درزمينهاي نرم همواره پرمخاطره بوده و مي تواند عواقب نامطلوبي دربرداشته باشد مساله نشست و تاثير تونلسازي برسيستم نگهداري تونلهاي مجاور به طوريكه اين تونلها از ايمني بالايي برخوردار باشند بسيار مهم است دراين مقاله به بررسي و مدلسازي سه بعدي تقاطه خطوط 3و 7 متروي تهران D3L7 با استفاده از نرم افزار ABAQUS پرداخته شدها ست.

كلمات كليدي:

تونلهاي بزرگ مقطع، تونلهاي متقاطع، مدلسازي سه بعدي، متروي تهران،ABAQUS

نهمين همايش ملي تونل-1390

نويسند‌گان: