تخمین شاخص‌های شکنندگی ماسه‌سنگ‌های سازند قم در شمال همدان با استفاده از نسبت بین شاخص بار نقطه‌ای و تخلخل

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استاد گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

3 دانشجوی دکترا، گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

doi
10.22084/nfag.2022.25272.1493
چکیده

شکنندگی یکی از خواص مهم سنگ است که در خصوصیات مهندسی سنگ از اهمیت بالایی برخوردار است. تخمین شاخص‌های شکنندگی روشی مفید برای برآورد شکنندگی سنگ است. با این حال، هنوز عدم قطعیت زیادی در مورد رابطه بین شکنندگی سنگ و شکست سنگ مانند شکستگی هیدرولیکی، ترکیدن سنگ در معادن زغال‌سنگ و تونل‌ها وجود دارد. این واقعیت را می‌توان به فقدان مفهوم شکنندگی پذیرفته‌شده جهانی و شاخص شکنندگی نسبت داد. در این مقاله، رابطه شکنندگی سنگ با استفاده از نسبت شاخص بارنقطه‌ای و تخلخل(PMP) در ماسه‌سنگ‌های سازند قم بررسی می‌شود. علاوه بر این، روش‌های برآورد موجود برای شاخص شکنندگی سنگ خلاصه‌شده و کاربرد آن‌ها به‌طور خلاصه مورد بحث قرار می‌گیرد. به‌منظور تخمین شاخص‌های شکنندگی و نسبت شاخص بارنقطه‌ای، ۱۵ بلوک از ماسه‌سنگ‌های لتگاه در شمال همدان انتخاب شده است. خصوصیات سنگ‌شناسی، ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی این دسته از ماسه‌سنگ‌ها تعیین‌شده است. نمونه‌ها تحت آزمایش‌های شاخص بارنقطه‌ای(PLI)، مقاومت فشاری تک‌محوری(UCS) و مقاومت کشش برزیلی(BTS) قرارگرفته‌اند. سپس نسبت بارنقطه‌ای به تخلخل(PMP) محاسبه شده است. برای رسیدن به هدف مورد نظر، مناسب‌ترین و معنادارترین روابط بین شکنندگی سنگ و نسبت شاخص بارنقطه‌ای و تخلخل(PMP) با روش رگرسیون ارائه‌شده است. روابط بین شاخص بارنقطه‌ای، تخلخل و شاخص‌های شکنندگی(B1، B2، B3، B4و BI) با استفاده از تکنیک‌های رگرسیون ساده(SR) با استفاده از نرم‌افزارMinitab 16 انجام‌شده است. تحلیل‌های آماری وجود همبستگی قوی بین نسبت بارنقطه‌ای به تخلخل(PMP) با شاخص‌های شکنندگی(B3 و B4) در حالت خشک را نشان می‌دهد و همچنین همبستگی قوی بین نسبت بارنقطه‌ای به تخلخل(PMP) با شاخص‌های شکنندگی(B1 و B2) در حالت اشباع را می‌توان دید.