1.rock mechanics.introduction

Pictures from: http://www.cmrockeng.com/services.html

مهندسی سنگها برای شیبها، پی ها و تونلها

Engineering in Rocks for Slopes, Foundations and Tunnels

http://www.cmrockeng.com/services.html

http://www.cmrockeng.com/services.html

مکانیک سنگ چیست؟. 1 هدف از مکانیک سنگ چیست؟. 2 ما چه اطالعاتی می خواهیم بدست آوریم؟. 3

چه خصوصیاتی از سنگها را می توان اندازه گرفت؟. 4 چه روشهایی برای تعیین خصوصیات سنگها استفاده می شود؟. 5 ؟؟؟(سؤال کلیدی)من چه چیزی در انتهای این درس یاد خواهم گرفت . 6

مقدمه. 1

سؤاالت اساسی در مکانیک سنگ


مقدمه. 1

مراجع درسی


Official test book:

T Ramamurthy (2008). Engineering in Rocks for

Slopes, Foundations and Tunnels (2nd edition).

Indian Institute of Technology Delhi, 731 pp.

Additional information:

John A. Hudson & John P. Harrison (2000).

Engineering Rocks Mechanics: An Introduction to

the Principals (2nd edition). Imperial Colledge of

Science, technology and Medicien, University of

London 458pp.

سنگها کاربردی و علمی مکانیکی رفتار :ASEG بار اولین برای- و فیزیکی رفتار با مرتبط مطالعات کلیه :ISRM اخیر تعریف طبق-

فرایندهای بهتر درک برای آن کاربرد و سنگها توده و سنگها مکانیکی مهندسی های زمینه و شناسی زمین

و سازه طراحی تحلیل، آزمایش، بررسی، با مرتبط :سنگ مهندسی- سنگها توده روی بر یا و داخل مهندسی ساختهای اجرای بر نظارت

چگونگی و سنگ توده مهندسی خصوصیات :به بستگی عوامل این کلیه- مهندسی سازه با آن تعامل

مکانیک سنگ چیست؟. 2


ASEG: Australian Society of Exploration Geophysics, ISRM: International Society for Rock Mechanics

http://en.wikipedia.org/wiki/International_Society_for_Rock_Mechanics





تعیین صالحیت مقاومتی و پایداری توده سنگ برای تحمل بار سازه های : برای طراحی سازه ها( 1- (سطحی و یا زیرزمینی)ساخته شده بر روی آن

ارزیابی خصوصیات انواع حفاری - ...مطالعات احداث جاده، مخازن دفن زباله و - ...(سیل، زلزله و )ارزیابی مخاطرات زمین شناسی - انتخاب مواد ساختمانی- انتخاب محل سازه- تحلیل پایداری- ...طراحی عملیات حفاری، سیستم نگهدارنده، برنامه های شکست هیدرولیکی و ابزار دقیق و - طراحی و ساخت سازه های مهندسی در انواع سنگها- مطالعات تغییرشکل سنگها در فشار و یا حرارت باال-

شناسایی فرایندهای زمین شناسی( 2 ارزیابی مکانیزم گسلها- مطالعات مقاومت لیتوسفر- ارزیابی چگونگی انتشار امواج-

اجرای )زمین شناسی، معدن، نفت، ژئوفیزیک و عمران : کاربرد در زمینه های مختلف مهندسی- ...(تونلها، جاده ها، معادن، مخازن زیرزمینی، چاه های نفت، گاز، ژئوترمال، انرژی هسته ای و

هدف از مکانیک سنگ . 3


اطالعات مورد نظر.4


؟(طبیعی یا مصنوعی)چگونگی واکنش سنگ در برابر استرسهای وارده - ؟(در سطح یا در عمق) میزان ظرفیت تحمل سنگ - میران مقاومت برشی سنگ؟-

و لرزه ای؟( Dynamic) چگونگی رفتار سنگ تحت بارگذاری پویا- چیست و چگونه بدست می آید؟ مدول االستیسیته سنگ-درز و ،صفحات الیه بندی، تورق و شیستوزیته)اثرات سطوح ضعف -

بر مقاومت سنگ چیست؟( شکاف، حفرات و دیگرناپیوستگی ها

مکانیزم های شکست سنگ ها چه هستند؟-

خصوصیات قابل اندازه گیری. 5


سن سنگ؟. 1 نوع هوازدگی سنگ؟ . 2 منشأ و جنس سنگ؟. 3

شاخصهای مقاومتی سنگ بکر؟. 4 شاخصهای مقاومتی توده سنگ؟. 5

؟اثر هر یک بر مقاومت توده سنگ؟



سن سنگها؟. 1

Geological time scale



نوع هوازدگی؟. 2

Engineering classification of weathered rock



منشأ و جنس سنگ؟. 3

Primary Rock Types by Geologic Origin



شاخصهای مقاومتی سنگ بکر؟. 4

Index Properties of Intact Rock



وزن مخصوص؟. 1.4

Specific Gravity of Rock Minerals



وزن واحد حجم؟. 2.4

Unit Weights of Rocks



تخلخل و نفوذپذیری؟. 3.4

1. Effects of Porosity

2. Relationship with Other Parameters

3. Porosity vs. Permeability

Pictures: www.engr.usask.ca

http://www.google.com/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=Wfzg3VZfKP7GgM&tbnid=DsGn0oxY17Tz_M:&ved=0CAcQjB0wADgW&url=http://www.engr.usask.ca/~reeves/prog/geoe118/geoe118.025.html&ei=JRwXUu22IKbJiwKNl4G4DA&psig=AFQjCNGIujHy7N3ZkWA3V7oYsiYuaFPWBg&ust=1377332645576498

http://www.google.com/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=Wfzg3VZfKP7GgM&tbnid=DsGn0oxY17Tz_M:&ved=0CAcQjB0wADgW&url=http://www.engr.usask.ca/~reeves/prog/geoe118/geoe118.025.html&ei=JRwXUu22IKbJiwKNl4G4DA&psig=AFQjCNGIujHy7N3ZkWA3V7oYsiYuaFPWBg&ust=1377332645576498



شاخصهای مقاومتی. 5 توده سنگ؟

Rock Mass Indexes

* Description of Joints:

Orientation, Persistence,

Roughness, Wall Strength,

Aperture, Filling, Seepage,

Number of sets, Block size,

spacing.

روشهای مطالعه. 6


:بررسیهای ژئوتکنیکی چگونه شروع کنم؟ "برنامه ریزی، برنامه ریزی و برنامه ریزی" برنامه ریزی برای یک نتیجه قابل قبول•

بررسی مطالعات قبلی• بررسی بهترین و مناسبترین روش• (لجستیک)بررسی مشکالت منطقی و عقلی طرح • مطالعه دقیق و شناسایی نهایی طرح •

برنامه ریزی برای سود قابل قبول• در نظر گرفتن آمادمیک یا صنعتی بودن طرح• ...در نظر گرفتن هزینه های پیش بینی نشده، تاخیرات و •



تعیین اهداف : عمق، ابعاد، سرعت و دقت و زمان

تعیین محدودیت ها : امکانات، اقتصادی، سیاسی، اجتماعی، مذهبی

تعیین مشخصات طرح تعیین مشخصات زمین شناسی و ژئوتکنیکی

تعیین و انتخاب روش مناسب: پردازش، ذخیره سازی و کاربرد آنها موقعیت طرح، موانع، چگونگی اکتساب داده ها،



اجرای درست و برنامه ریزی شده

نتیجه بهتر

سود بیشتر

Cost and Benefits of a Geotechnical consultant



1. Site Investigation

2. Sampling

3. Drilling , Coring & Probing

4. In-situ Tests

5. Laboratory Tests

6. Geophysical Investigations

• Rotary coring

• Percussion drilling

• Rock probing

Percussion drilling

Rotary coring

• Strength tests

• Durability Tests

• permeability Tests

• Seismic Methods

• Gravity Methods

• Electrical, Electro-magnetic and …



7. Mathematical Equations from Solid Mechanics

Hooke’s Law: strain is directly proportional to stress

•Stress: quantity proportional to force

•Strain: recoverable deformation (elastic)

Moduli express the relationship between stress and strain

Shear Modulus μ

Modulus of elasticity or Young’s Modulus E



7. Mathematical Equations from Solid Mechanics

Poisson’s Ratio v

Compression Modulus K

Uniaxial compression is not only subject to length reduction, but also expansion

At isotropic compression by pressure change exists volume change

Compressibility β or κ

Moduli are expressed in pressure units (Pa or N/m²), except for v (dimensionless)



8. Empirical methods

9. Numerical Methods

10. Modelling

• Equivalent Continuum Modelling of Jointed Rock Mass

• Geomechanical Modelling

• Rock probing

• Finite Element Method

• Boundary Element Methods

Various classifications of rocks for

• Stability of rock mass

• Support



مقیاس مطالعه

در بررسیها بایستی شناسی زمین فرایندهای بهتر درک جهت مطالعات بیشتر در .گیرد انجام کوچک مقیاس

مقیاس در فیزیکی بطور که است آنچه اساس بر ماکروسکوپیک رفتارهای بینی پیش .دهد می رخ میکروسکوپیک

Mechanistic rather than Phenomenological Approach راهکاری مکانیکی بجای پدیده شناختی

Scale of Observations

جامعه و مکانیک سنگ. 7


:نقش های اجتماعی مطالعاتی و تحقیقاتی ایجاد روشهای پیشرفته• آموزش محققین جوان• ( منطقه ای، محلی)اجرای کارگاه های آموزشی و کنفرانس ها • تهیه و تدوین مجالت، کتاب های تخصصی و بروشورها• :و ژورنالهای مرتبط برای مثال ایجاد انجمنها•

ISRM (1966): International Society for Rock Mechanics

ARMA (2002): American Rock Mechanics Association

SRMEG (1998): Society For Rock Mechanics & Engineering Geology

IRSRM (1994): Iranian Society for Rock Mechanics

CARMA (1999): CAnadian Rock Mechanics Association And ...

جامعه و مکانیک سنگ. 7


ژورنالهای علمی در زمینه مکانیک سنگ

International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences (IF: 1.2)

Original Research, New Developments and Case Studies in Rock Mechanics and

Rock Engineering for Mining and Civil Applications

Rock Mechanics and Rock Engineering (IF: 1.16)

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering (JRMGE)

Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering

منابع و مراجع. 8


1. T Ramamurthy (2008). Engineering in Rocks for Slopes,

Foundations and Tunnels (2nd edition). Indian Institute of

Technology Delhi, 731 pp. “Chapter 1: pages 1-2,

Chapter 2: pages 36- 46”

2. S Chandra (2010). Lectures on Rock Mechanics.

Department of Civil Engineering, Indian Institute of

Technology Kanpur, 35 PP.

3. www.wikipedia.org

4. D Faulkner (2010). Lectures on Rock Mechanics and

Engineering Geosciences, 33 pp.

http://www.wikipedia.org/





1.rock mechanics.introduction

Education

Transcript of 1.rock mechanics.introduction