ارزیابی برش پذیری ماسه سنگ قرمز فوقانی با استفاده از آزمون برش خطی کوچک مقیاس

Abstract

طراحی و انتخاب ماشین مناسب و پیش‌بینی عملکرد آن به‌منظور برنامه‌ریزی و تخمین هزینه‌های پروژه در استخراج مکانیکی و حفر مکانیزه تونل‌ها ضروری است. ارزیابی برش‌پذیری سنگ در روش‌های حفر مکانیزه شامل بررسی رفتار سنگ و اندرکنش آن با تیغه است و انجام آزمون‌های برش در مقیاس آزمایشگاهی، مطمئن‌ترین راه برای ارزیابی دقیق رفتار سنگ و تیغه در شرایط نزدیک به محیط واقعی است. در این مطالعه، از آزمون برش خطی کوچک‌مقیاس برای ارزیابی برش‌پذیری سنگ و ارتباط آن با پارامترهای مکانیکی سنگ استفاده شده است. بدین منظور، نمونه‌هایی از ماسه‌سنگ قرمز بالایی قم انتخاب شده و همزمان آزمون‌های استاندارد برای شناسایی نوع سنگ و تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی آن انجام شده است. نتایج آزمون‌های برش خطی کوچک‌مقیاس نشان می‌دهد نیرو و انرژی ویژه برش به ترتیب یک رابطه خطی مستقیم و یک رابطه غیرخطی با عمق برش دارد. همچنین، سرعت برش رابطه‌ی معنی‌داری با نیرو و انرژی ویژه ندارد. علاوه‌بر‌این، نیروهای حاصل از آزمون برش خطی با نتایج مدل ایوانس (Evans) مقایسه شد. مقایسه نتایج، تطابق خوب روش آزمایشگاهی با مدل نظری را نشان داد. با وجود این، آزمون‌های بیشتری به منظور دریافت نتایج دقیق‌تر و ارائه یک مدل جدید برش‌پذیری سنگ در حال انجام است.