up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله ويژگيهاي سنگ PDF
QR code - ويژگيهاي سنگ

ويژگيهاي سنگ

اندازه گيري ويژگيهاي سنگ

مقدمه
در زمان انجام طراحي هاي مهندسي، علاوه بر اطلاعات توصيفي و کيفي که توسط بررسيهاي صحرايي و اکتشافات زير زميني گردآوري مي شود، داده هاي کمي و عددي درباره ويژگيهاي ذاتي يا اکتسابي مصالح نيز مورد نياز است. از اين رو سنگ و خاک را در آزمايشگاه، يا در صحرا و به طور برجا، مورد آزمايش قرار مي دهيم . هدف از بررسيهاي مربوط به تعيين ويژگيهاي مصالح زمين شناسي را به گونه زيرمي توان خلاصه کرد:
الف) شناسايي و طبقه بندي مصالح(سنگ و خاک)
ب) تعيين روابطي که ما بين ويژگيهاي مختلف مصالح وجود دارد.
ج) تجزيه و تحليلها و ارزيابيهاي مهندسي
ويژگيهاي ژئوتکنيکي مصالح
ويژگيهاي ژئو تکنيکي مصالح زمين شناسي را مي توان با توجه طبيعت و کارائيهايشان به 4 گروه زير تقسيم کرد:
1) ويژگيهاي اساسي: به ويژگيهاي پايه اي مصالح اطلاق مي شود و براي شناسايي و تعيين ارتباط و همبستگي(کرولاسيون) بين مصالح بکار مي روند. برخي از اين مشخصات در محاسبات مهندسي نيز کاربرد دارند. تخلخل ، رطوبت، چگالي و سختي از ويژگيهاي اساسي مصالح اند.
2) ويژگيهاي شاخص: گروهي از ويژگيهاي فيزيکي است که اساساً در طبقه بندي و همچنين براي تعيين ارتباط (همبستگي يا کرولاسيون) با ويژگيهاي مهندسي به کار مي روند. دانه بندي ، حد رواني ، خميري و مقاومت فشاري تک محوري و شاخص بار گذاري نقطهاي از ويژگيهاي شاخص مصالح اند.
3)ويژگيهاي هيدروليکي: گروهي از ويژگيهاي مصالح اند که بر حسب نفوذ پذيري بيان مي شوند. ويژگيهاي هيدروليکي، وضعيت جريان سيالات را در محيط زمين شناسي مشخص مي کنند.
4)ويژگيهاي مکانيکي: مقاومت مصالح در برابر گسيختگي و مشخصات مربوط به تغيير شکل غير شکننده از اين گرو ه اند. اين بخش از ويژگيهاي مصالح به دو گروه استاتيک و ديناميک تقسيم مي شوند.
از ميان چهار گروه فوق، اندازه گيري ويژگيهاي مکانيکي و هيدروليکي، که پايه اي براي تمام تجزيه و تحليلهاي مهندسي اند، اغلب پر خرج و اجراي دقيق آنها معمولاً وقتگير و مشکل است. ويژگيهاي هيدروليکي و مکانيکي مصالح را مجموعاً ويژگيهاي مهندسي نيز مي نامند. گرد آوري اطلاعات در مورد ويژگيهاي ژئو تکنيکي مصالح ممکن است توسط آزمونهاي آزمايشگاهي يا صحرايي حاصل شود.
نمونه هاي سنگ بکر که بصورت مغزه سنگي از حفاري بدست مي آيد اغلب در آزمايشگاه و به ندرت در صحرا آزمايش مي شوند. مغزه هاي سنگي در درجه اول براي تعيين ويژگيهاي اساسي و شاخص مورد آزمايش قرار مي گيرند. بطور کلي ويژگيهاي مهندسي مهم سنگ را نمي توان از روي نمونه کوچکي از سنگ يکپارچه تعيين نمود.
ويژگيهاي اساسي و شاخص سنگ بکر
ويژگيهاي اساسي سنگ بکر عبارت است از: روابط وزني و حجمي، ويژگيهاي شاخص سنگ بکر نيز عبارت است از: مقاومت فشاري تک محوري، شاخص بار گذاري نقطه اي و سرعت امواج صوتي در سنگ. بررسيها و اندازه گيريهاي فوق در آزمايشگاه و بر روي نمونه سنگ بکر، يا نمونه تا حدي هوازده ولي عاري از سطوح ضعيف و گسستگي اجام مي شود.
روابط وزني و حجمي: در ارتباط با روابط وزني و حجمي سنگ، ذکر چند نکته ضروري است: الف) چگالي نسبي اغلب کانيهاي تشکيل دهنده ي سنگها دامنه اي از 65 2 الي80 2 دارد.البته در مواردي که کانيهاي سنگينتر مثل هورنبلند، اوژيت يا هماتيت وجود داشته باشد، نسبي مي تواند از 3 تا5 باشد. ب) تخلخل در سنگهاي آذرين ، وابسته به ميزان حفرات و در سنگهاي رسوبي وابسته به درجه سيماني شدن سنگ است. علاوه بر آن در نمونه دستي سنگ بکر ميزان تخلخل وابسته به حفرات موجود در سنگ است. در چنين نمونه هايي نفوذپذيري ارتباط مستقيم با تخلخل دارد. خلاصه اينکه ارتباطي قوي بين چگالي، تخلخل و مقاومت سنگ بکر موجود است.
ويژگيهاي اساسي و شاخص توده سنگ
مفهوم توده سنگ در مورد وضعيت سنگ در صحرا و بطور برجا به کاربرده مي شود. بديهي است که توده سنگ ممکن است حاوي سطوح ضعف گوناگون يا درجات مختلفي از هوازدگي باشد. بطور کلي از ميان ويژگيهاي اساسي توده سنگ مي توان چگالي و از ميان ويژگيهاي شاخص آن سرعت امواج صوتي و کيفيت مغزه حفاري ( RQD) را نام برد.
چگالي توده سنگ: مناسبترين روش براي تعيين چگالي سنگ بطور برجا استفاده از روش چاهنگاري ژئوفيزيکي گاماگاما است. نتايج اين روش از هوازدگي، شکستگيها، بازشدگيها و حفرات کوچک موجود در سنگ، که مجموعاً عوامل کاهش دهنده چگالي اند، تأثير پذيرفته و در نتيجه واقعي چگالي واقعي توده سنگ برجا را به دست مي دهد.
قابليت حفاري: اين واژه براي نمايش ميزان سهولت خرد شدن سنگ بار وسايل ساختماني حفاري و گودبرداري به کار مي رود و چون رابطه مستقيمي با کيفيت سنگ از نقطه نظر سختي و ميزان شکستگيها دارد لذا مي توان آنرا با روش لرزه اي انکساري تعيين نمود. در مواردي که سنگي با وسايل مکانيکي مرسوم قابل حفاري نباشد بايد از چالزن هواي فشرده و آتشکاري استفاده کرد.
ويژگيهاي هيدروليکي سنگها
در سنگ بکر ،نفوذپذيري به اندازه فضاهاي موجود در سنگ و نحوه ارتباط آنها و درصد اشباع سنگ وابسته است. مقدار ضريب نفوذپذيري(K) در توده سنگ بيش از همه متاثر از مشخصات شکستگيهاي سنگ ميزان اشباع، و طبيعت تنش اعمال شده است. به عنوان مثال، تنشهاي کششي در زير يک سد بتني قادر است درزها و فولياسيونها را به مقدار قابل توجه بار نموده و به اين ترتيب نفوذپذيري را افزايش مي دهد.

سنگ از نظر زمين شناسان به ماده ي سازنده ي پوسته و بخش جامد سست کره ي زمين گفته مي شود. سنگ ها از يک يا چند کاني درست شده اند و از نظر چگونگي پديد آمدن ...

دياژنز: سنگ زايي پس از انباشته شدن رسوب ها در محيط هاي رسوبي ممکن است فرايندهاي فيزيکي و شيميايي گوناگوني در آن ها رخ دهد که به سنگ شدن آن ها بينجامد. ...

گلسنگ نوعي پيکره گياهي بدون ريشه، برگ يا گل است؛ در واقع، مجموعه اي از جلبک و قارچ است که زندگي هر کدام وابسته به زندگي ديگري است. در اين همزيستي جلبک ...

سنگ آهک کربنات کلسيم(CaCO3) به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي‌شود. اين سنگ بيشتر به صورت آهک رسي ، آهک ماسه‌اي و دولوميت يافت مي‌گردد. ناخالصي ...

سنگ آهک نوعي سنگ رسوبي است که عمدتا از کلسيت معدني تشکيل شده‌است. اصول تهيه و بکارگيري آهک در واقع هدف از تهيه آهک، تبديل سنگ آن به حالت قابل مصرف و ت ...

سنگ آهک کربنات کلسيم CaCO۳ به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي شود اين سنگ بيشتر به صورت آهک رسي , آهک ماسه اي و دولوميت يافت مي گردد ناخالصيهاي ...

▪ کانيهاي سنگين: سنگهاي آذرين و دگرگوني حاوي يک سري کانيهاي سنگين با وزن مخصوص بيشتر از ۲.۶۵ (وزن مخصوص کوارتز) و ۲.۵۶ تا ۲.۷۶ (وزن مخصوص فلدسپاتها) م ...

آشنايي با سنگ هاي کربناته و رده بندي سنگ هاي اهکي: سنگ آهک کربنات کلسيم(CaCO3) به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي‌شود. اين سنگ بيشتر به صورت آه ...

دانلود نسخه PDF - ويژگيهاي سنگ