توسعه یک دستگاه خودتنظیم برای انجام دقیق آزمایش برش مستقیم درزه‌های سنگی تحت شرایط مرزی مختلف

Abstract

اندازه‌گیری صحیح و دقیق مقاومت برشی درزه‌های سنگی در پروژه‌های مختلف مرتبط با مهندسی سنگ، نظیر سدها، انواع تونل‌ها، معادن روباز و زیرزمینی و چاه‌های نفت و گاز نقشی اساسی دارد. رفتار برشی درزه‌های سنگی در آزمایشگاه با استفاده از تجهیزات برش مستقیم بررسی می‌شود. دستگاه‌های برش مستقیم درزه‌های سنگی که به طور دستی کنترل می‌شوند، از دقت بالایی برخوردار نیستند. در این گزارش، یک دستگاه خودکار و خودتنظیم برش مستقیم برای درزه‌های سنگی معرفی شده است که امکان انجام آزمون برش درزه‌های سنگی تحت شرایط مرزی مختلف (اعم از شرایط بار عمودی ثابت و سختی عمودی ثابت) با دقت بالا را فراهم می‌سازد. دستگاه ساخته شده قادر است آزمون برش درزه‌های سنگی را هم به صورت یکنواخت و هم رفت‌‌و‌برگشتی با سرعت‌های مختلف انجام دهد. دستگاه همچنین امکان اصلاح مساحت درگیر شکستگی ضمن برش و متعاقباً اصلاح بار عمودی را دارد. علاوه بر امکان خاتمه دستی آزمایش، می‌توان شرط‌هایی بر اساس زمان آزمایش، جابجایی برشی، افت مقاومت برشی، و یا ترکیب آنها برای خاتمه خودکار آزمایش در نظر گرفت. داده‌های برداشت شده توسط حسگرهای جابجایی و نیرو دائماً به یک کامپیوتر معمولی متصل به دستگاه ارسال و ثبت می‌شوند و می‌توان نمودارهای مختلف مربوط به آزمایش را به صورت لحظه‌ای پایش کرد. همچنین، برای حذف لقی نمونه‌ها در داخل جعبه برش، تمهیداتی در نظر گرفته شده است. در خاتمه، نتایج چندین آزمایش برش مستقیم انجام شده توسط دستگاه بر روی درزه‌هایی با خصوصیات مورفولوژی معلوم و در راستاهای مختلف ارائه شده است.