الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 68000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۷۸
کد مقاله
CVL78
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
آخرین پیشرفت ها در مهندسی و مکانیک توده سنگ نرم در چین
نام انگلیسی
Latest progress of soft rock mechanics and engineering in China
تعداد صفحه به فارسی
۶۴
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۵
کلمات کلیدی به فارسی
مکانیک سنگ, مهندسی سنگ های نرم, خرابی ناشی از فروپاشی زیاد, مکانیسم تغییر شکل, برآوردها و اقدامات کنترلی
کلمات کلیدی به انگلیسی
Rock mechanics, Soft rock engineering, Large deformation failure, Deformation mechanism, Control countermeasures
مرجع به فارسی
ژورنال مکانیک سنگ و مهندسی ژئوتکنیک
لابراتور کلیدی ایالتی ژئو مکانیک، دانشگاه معدن و فن آوری پکن، چین
الزویر
مرجع به انگلیسی
Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering; tate Key Laboratory of Geomechanics and Deep Underground Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing, China; Elsevier
کشور
چین
آخرین پیشرفت ها در مهندسی و مکانیک توده سنگ نرم در چین
چکیده
پیشرفت مکانیک سنگ نرم و تکنولوژی های آن در چین توام با توسعه مهندسی معدن و افزایش فجایع ناشی از تغییر شکل بزرگ سنگ ها در حین انجام فرآیندهای مهندسی ساخت و ساز زیر زمینی بوده است. در این خصوص پژوهشگران و دانشمندان چینی مفاهیم و روش های مختلفی را در مورد سنگ های نرم بر حسب فرآیندهای اجرایی مهندسی ارائه نموده اند. مکانیزم تغییر شکل بزرگ سنگ های نرم با انجام آزمایشات متعدد قابل شناسایی می باشد و از این رو از نوعی تئوری پشتیبانی همبسته برای جاده های دارای سنگ نرم، با استفاده از مهاربندها / پیچ های مرتبط با قابلیت تغییر شکل زیاد و مقاومت پیوسته و با در نظرگیری اثر نسبت پواسون منفی و تکنولوژی کنترلی مرتبط با آن، استفاده شده است. نتایج میدانی نشان می دهند که قابلیت مرتفع سازی مشکلات ناشی از تغییر شکل های بزرگ مرتبط با موضوعات مهندسی با استفاده از این تکنولوژی به عنوان روشی موثر جهت کنترل تغییر شکل سنگ نرم وجود دارد.
کلمات کلیدی: مکانیک سنگ، مهندسی سنگ های نرم، خرابی ناشی از فروپاشی زیاد، مکانیسم تغییر شکل، برآوردها و اقدامات کنترلی
۱- مقدمه
با افزایش روز افزون کمبود منابع سطحی جهانی، بهره گیری و استخراج منابع عمیق به عنوان جایگزین مناسبی مطرح می باشد. در عین حال، فضاهای زیر زمینی به عنوان منابع زمینی جدید در توسعه استخراج ژئوتکنیکی، شامل مواردی چون صنعت هسته ای، صنایع دفاعی، حمل و نقل، انتقال آب و دیگر صنایع، در دنیا شناخته می شوند. در سال های اخیر پروژه های زیر زمینی عمیق و در مقیاس بزرگ در حال ساخت بوده اند که طی آن مشکلات ناشی از الزامات کمی و کیفی موجب افزایش عمق آنها شده است. به طور مثال، حفاری فلزات به عمق ۴ km و عمق حفر زغال سنگ به ۱٫۵ km رسیده، در حالی که مهندسی هیدروالکتریک، مهندسی ترافیک و دیگر عملیات های شهری به عمق ۲٫۵ km رسیده اند. موضوعات اصلی علمی مرتبط با پروژه های زیر زمینی عمیق در برگیرنده سه موضوع اصلی و یک مود آشفتگی (اختلال ) می باشد که شامل تنش بالا، دمای زیاد، فشار تراوش زیاد و اختلال حفاری می باشد که تشکیل دهنده محیطی ژئومکانیکی جهت مهندسی در اعماق زیاد هستند. علاوه بر این، تغییرات در ساختار سنگ های عمیق، رفتار ها و واکنش های فیزیکی- مکانیکی ناشی از اختلالات و مسائل مهندسی نشان دهنده ضعف خصوصیات مکانیکی سنگ های نرم در شکل دهی تغییر شکل های بسیار بزرگ می باشند. در نتیجه، فجایع حاصل از تغییر شکل بزرگ خاک های عمیق نرم به طرز چشمگیری افزایش یافته و باعث ایجاد تهدیدی جدی جهت حفر ایمن منابع عمیق و توسعه کارای فضاهای زیر زمینی شده است (هی و همکاران ۲۰۰۵ ؛ هی و کیان ۲۰۱۰ ).
در دهه ۱۹۵۰، محققین چینی شروع به تحقیق در مورد مسائل و مشکلات تغییر شکل های بزرگ و گسیختگی سنگ های نرم کردند. در دهه ۱۹۸۰، با توجه به افزایش عمق حفر زغال سنگ، مسائل مهندسی موجب توسعه مطالعه سنگ های نرم در حفاری عمیق زغال سنگ تحت تاثیر مفاهیم اولیه تئوری انتقال محوری، تکنولوژی تقویت ترکیبی، معیارهای تقویت مهاربند-کمان، ناحیه تخریب شده حفاری، نواحی بارگذاری اصلی و فرعی و همچنین دیگر تئوری ها و تکنیک ها شدند ( یو و کیائو ۱۹۸۱ ؛ لو ۱۹۸۶، ژنگ ۱۹۹۳، دانگ ۱۹۹۴، فنگ ۱۹۹۶ ). پس از دهه ۱۹۹۰، با توجه به مشکلات تغییر شکل بزرگ سنگ نرم، محققین چینی در شاخه های مکانیک سنگ و مهندسی معدن شروع به انجام تحقیقاتی بر روی نظریه سیستم ها، ابتکارات و خلاقیت های آزمایشگاهی و تکنولوژیکی، روانگرایی سنگ های نرم، حفاری تونل و دیگر موضوعات نمودند که در این بین به دستاوردهای زیادی نیز رسیدند. به طور مثال آزمایشگاه ژئومکانیک و مهندسی منابع زیر زمینی عمیق (SKLGDUE) در پکن، مطالعات گسترده و یکپارچه ای را در مورد مکانیک مدرن و ژئولوژی مهندسی با پیشرفت قابل توجهی در مفهوم و دسته بندی توده سنگ های نرم در ایجاد فرآیندی جهت انتقال تغییر شکل های پیچیده انجام دادند که طی آن در تئوری مکانیک توده سنگ نرم و سیستم های تکنولوژی، ایده اصلی رهاسازی ایمن انرژی پیشنهاد شد (هی ۱۹۹۳، ۲۰۰۲). می توان این نتایج را به توسعه و پیشرفت دانش مهندسی سنگ نرم در چین، نسبت داد.
این مقاله به بررسی مفاهیم پیشنهادی و دسته بندی سنگ های نرم پرداخته و مفهوم مهندسی سنگ نرم را معرفی خواهد نمود. با توجه به نتایج مختلف آزمایشگاهی، فرآیند تغییر شکل بزرگ معرفی شده و پس از آن تکنولوژی تقویت ترکیبی به منظور کنترل تغییر شکل بزرگ سنگ های نرم ارائه می شود. در این خصوص، به معرفی ماده تقویتی جدید با اثر نسبت پواسون منفی یعنی انکر ها و پیچ های دارای مقاومت ثابت و تغییر شکل بزرگ (CRLD) می پردازیم.
آخرین پیشرفت ها در مهندسی و مکانیک توده سنگ نرم در چین
۲- طبقه بندی توده سنگ های نرم
۲-۱٫ مفاهیم توده سنگ نرم
انجمن بین المللی مکانیک سنگ (ISRM)، تعریفی را از مکانیک سنگ در سال ۱۹۸۱ ارائه کرده است : انجمن بین المللی مکانیک سنگ (ISRM) سنگ را با UCS ( مقاومت فشاری /تک محوری) در بازه ۰٫۲۵Mpa تا ۲۵Mpa به عنوان بسیار ضعیف تا ضعیف تعریف می کند (ISRM 1981). در عین حال، محققین چینی تعریف دیگری را از توده سنگ نرم بر مبنای خصوصیات جرمی سنگ ،رفتار تغییر شکل و گسیختگی ارائه کرده اند که طی آن باید خصوصیات مهندسی سنگ ها مانند شاخص مقاومت هنگام تعریف سنگ های نرم در نظر گرفته شوند.
چون تعریف سنگ نرم به صورت مناسب مورد تایید قرار نگرفته است، مسائل و موانع دیگر بر سر راه تحقیقات و تبادل نظر در مورد سنگ های نرم قرار خواهد گرفت. بنابراین در کاربردهای مهندسی و تحقیقاتی تئوریک در مورد سنگ های نرم، بایستی این مفهوم در برگیرنده گستره ای از تعاریف در مورد قوانین رایج و خصوصیات اصلی سنگ های نرم و منعکس کننده عملکردهای اصلی توده سنگ نرم باشد. بر مبنای مطالعات قبلی در مورد مفهوم سنگ نرم، مفهوم جدیدی از سنگ نرم در رابطه با سنگ نرم ژئولوژیکی و سنگ نرم مهندسی پیشنهاد شده است (هی ۱۹۹۲، هی وهمکاران ۱۹۹۳، ۲۰۰۲ ).
سنگ نرم ژئولوژیکی در مورد سنگ هایی با تنش کم، تخلخل زیاد، گیرش ضعیف، سطح شکننده و استعداد هوازدگی بالا می باشد که اساسا حاوی مواد متورم و سست رسی و یا با لایه هایی شل، نرم وضعیف می باشند.
سنگ نرم مهندس شامل سنگ هایی است که می توانند تغییر شکل های پلاستیک زیادی را تحت اعمال نیروهای مهندسی (بارهای اعمالی) تولید کنند. مفهوم سنگ نرم مهندسی نشان دهنده اهمیت خصوصیات مقاومتی و نیروهای مهندسی با استفاده از شرایط زیر است :
۲-۲٫ خصوصیات مکانیکی اصلی توده سنگ نرم
دو شاخص اصلی در مورد خصوصیات مکانیکی سنگ نرم وجود دارد : بار بحرانی و عمق بحرانی برای نرم شدگی (هی و همکاران ۱۹۹۳).
بار بحرانی جهت نرم شدگی
هنگامی که بار خارجی اعمالی به سنگ بیشتر از مقدار حدی (آستانه) باشد، تغییر شکل پلاستیک سنگ نشان دهنده فاز شتاب واضحی خواهد بود و بنابراین به صورت یک تغییر شکل ناپایدار می باشد. به مقدار حدی بار اعمالی، بار بحرانی برای نرم شدگی گفته می شود که طی آن تغییر شکل پلاستیک زیاد می تواند ایجاد گردد. هنگامی که تنش اعمالی بر روی سنگ بزرگتر از بار بحرانی جهت نرم شدگی باشد، توده سنگ نشان دهنده خصوصیات عادی سنگ نرم برحسب تغییر شکل زیاد می باشد که به آن توده سنگ نرم گفته می شود.
عمق بحرانی جهت نرم شدگی
عمق بحرانی نرم شدگی رابطه نزدیکی با بار بحرانی نرم شدگی دارد. هنگامی که حفاری به موقعیتی بزرگتر از عمق بحرانی می رسد، توده سنگ از خود تغییر شکل های زیادی نشان داده که موید فشار بالای زمین و سختی های تقویت توده سنگ می باشد. به این عمق برای نرم شدگی سنگ، عمق بحرانی گفته می شود که طی آن نیروی مهندسی تقریبا مساوی بار بحرانی برای نرم شدگی اعمالی می باشد.
۲-۳٫ طبقه بندی توده سنگ نرم
طبق خصوصیات مقاومت، مانند نوع سنگ، میزان شیست، ساختار سنگ، خصوصیات سطح و دیگر خصوصیات مکانیکی مرتبط با تغییر شکل پلاسیتک، می توان سنگ نرم را به چهار دسته تحت عنوان سنگ نرم انبساط پذیر (که به آن سنگ نرم با شدت کم نیز گفته می شود)، سنگ نرم با تنش زیاد، سنگ نرم بندبند و سنگ نرم مرکب مطابق جدول ۱، تقسیم کرد.
آخرین پیشرفت ها در مهندسی و مکانیک توده سنگ نرم در چین
۳- مطالعه آزمایشگاهی اندرکنش آب و توده سنگ نرم
۳-۱٫ مطالعه آزمایشگاهی جذب آب سطحی بر روی شیست در عمق زیاد
در این تحقیق، آزمایشات جذب آب بدون استفاده از فشار هیدرولیکی بر روی نمونه های جمع آوری شده از معدن زغال سنگ در چین به منظور بررسی فرآیندهای جذب آب و خصوصیات هیدروفیلیک رس عمیق اطراف سنگ ها پس از حفاری صورت پذیرفته است.
۳-۲٫ جذب سطحی بخار آب و اثر مکانیکی آن بر توده های سنگ کنگلومرا
از سنگ های کنگلومرای رسی که از معدن زغال سنگ داکیانگ در شمال شرقی چین نمونه برداری شده است، به منظور بررسی قابلیت جذب بخار آب سطحی و اثرات آن بر خصوصیات مکانیکی توده سنگ استفاده شده است. تغییرات دینامیکی جذب بخار آب با زمان منقضی شده برای توده سنگ های کنگلومرا از طریق آزمایشات انجام داده شده بر روی تجهیزات آزمایش گیری کامپیوتری اتوماتیک مشاهده شده است. ضمن این که آزمایشات فشاری تک محوری[۱]، XRD ها، تحلیل تخلخل پذیری جیوه بر روی نمونه های سنگی جهت تعیین خصوصیات مکانیکی، فیزیکی- شیمیایی و ساختار ریز آنها انجام شده اند. تاثیر پارامترهایی مانند عناصر معدنی و بافت متخلخل بر قابلیت جذب سطحی بخار آب مورد بحث قرار گرفته اند. اثر نرم شدگی مقاومت حاصل از بخار آب بر مبنای رابطه بین مقدار آب و خصوصیات مکانیکی شامل UCS و مدول الاسیسیسته، تحلیل شده است. (ون اولفن ۱۹۶۵ ؛ زیلینسکی ۱۹۸۲ ؛شنگ ۱۹۹۴ ؛ طیبی ۲۰۹۹ ؛ ییلماز ۲۰۱۰ ؛ ژنگ ۲۰۱۲). علاوه براین، تغییرات ساختار میکروسکوپی پس از جذب بخار به وسیله اسکن کردن تصاویر میکروسکوپی الکترونی مشاهده شده است.
آخرین پیشرفت ها در مهندسی و مکانیک توده سنگ نرم در چین
۴- مکانیزم های تغییر شکل بزرگ سنگ های نرم
تغییر شکل بزرگ مشخص در گسیختگی توده سنگ به طور مکرر در مهندسی توده سنگ نرم گزارش شده است که مرتبط با خصوصیات محیط ژئومکانیکی پیچیده، ترکیب فیزیکی- شیمیایی منحصر به فرد توده های سنگی و ساختار توده سنگی می باشد. بنابرانی، شناخت کامل از مکانیزم تغییر شکل توده سنگ نرم دارای اهمیت زیادی جهت طرح مهندسی می باشد.
۴-۱٫ مکانیزم تورم مواد معدنی رسی در توده های سنگی نرم
مواد معدنی رسی در در توده سنگی نرم هنگامی که در معرض آب قرار بگیرد دچار تورم[۱] شده و موجب فجایع بزرگ مانند روانگرایی خواهند شد. تیم تحقیقاتی مولف مجموعه سیستم های آزمایشی را برای تحلیل ترکیب آب – سنگ ارائه کرده اند (شکل ۷). تحلیل اندرکنش بین توده سنگ نرم و آب جذب شده با استفاده از سیستم آزمایش هوشمند می شوند که طی آن مکانیزم روانگرایی با افزایش مقدار آب و کاهش مقاومت در توده سنگی به خوبی قابل ثبت و دریافت می باشد.
۴-۲٫ مکانیزم تغییر شکل بزرگ نامتقارن[۱] توده سنگی با لایه بندی عمیق
روانگرایی و دیگر فجایع اساسا دارای رابطه نزدیکی با تغییر شکل توده های سنگی لایه ای در یک راه می باشند. به منظور حل این مشکلات، یک مدل فیزیکی با استفاده از سیستم آزمایشگاهی ارائه شده است که طی آن اثر ساختاری راه دارای توده سنگ نرم را می توان در نظر گرفت (شکل ۱۳). گودبرداری راه در فرآیند گسیختگی تحت شرایط ژئولوژیکی – مهندسی متفاوت با استفاده از این سیستم آزمایشگاهی قابل شناسایی می باشد (شکل ۱۴). نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند که سطح ساختاری توده سنگ می تواند موجب کاهش مقاومت و تغییر شکل بزرگ نامتقارن توده سنگ های اطراف در حالت گسیختگی گردد. طرح تقویت نامتقارن برای ساختار توده سنگ به عنوان موضوعی کلیدی جهت کنترل تغییر شکل صفحات ساختاری مطرح می باشد. می توان ملاحظه کرد که این سیستم می تواند مبنایی را جهت طرح کنترل تغییر شکل بزرگ در راه های دارای توده سنگ نرم ایجاد نماید (هی ۲۰۰۸، ۲۰۱۰ ؛ هی ۲۰۱۱ ؛ سان ۲۰۰۹ ).
۴-۳٫ مکانیزم تغییر شکل بزرگ نرم شدگی توده سنگ نرم عمیق تحت دمای بالا
تغییر شکل ها و گسیختگی توده های سنگی حاصل از محیط های دارای دما و رطوبت زیاد در مهندسی توده سنگ نرم عمیق در سال های اخیر به عنوان موضوعاتی بسیار مهم در حفاری عمیق شناخته می شوند.
۴-۴٫ مکانیزم تغییر شکل زیاد تغییر شکل جریانی (سیلان شناسی ) توده سنگ نرم
خصوصیت تغییر شکل جریانی توده های سنگی نرم به عنوان عاملی مهم جهت ایجاد تغییر شکل بزرگ در توده های سنگی نرم شناخته می شود که موجب گسیختگی توده سنگ می گردد. در سال های اخیر، مفاهیم توابع متغیر سخت شدگی و خرابی معرفی و مدل خزش غیرخطی عرضی و محوری توده سنگ نرم ارائه شده است (فن و گائو ۲۰۰۷). طبق تحلیل خصوصیات توده سنگ نرم تحت شرایط فشار تک محوری، می توان از این مدل جهت مقایسه نتایج آزمایشگاهی مادستون (سنگ آهکی) و سنگ ماسه با نتایج میدانی استفاده کرد که طی آن تطابق خوبی حاصل خواهد شد. ژائو و همکارانش (۲۰۰۸) از روش بارگذاری و باربرداری چند مرحله ای جهت انجام مجموعه آزمایشات خزش بر روی توده های سنگی نمونه برداری شده از معدن جینچوان در استان گانسو چین استفاده کرده اند.
۴-۵٫ مکانیزم تغییر شکل بزرگ از هم پاشیدن توده سنگ نرم
در مورد پدیده پاشیدگی توده سنگ در سنگ ماسه دارای خاک رسی و زغال سنگ تحت اثر تنش، ما سیستم های آزمایشی مکانیکی را ارائه کرده ایم (شکل های ۲۲ و ۲۳). انواع مختلف آزمایشات از هم پاشیده شدن سنگ به منظور نشان دادن کل فرآیند گسست سنگ و شناخت پدیده های مکانیکی پیچیده در آزمایشگاه برای اولین نشان داده شده است.
آخرین پیشرفت ها در مهندسی و مکانیک توده سنگ نرم در چین
۵- تئوری کنترل ترکیبی راه دارای توده سنگ نرم
۵-۱٫ مکانیزم تغییر شکل گود برداری توده سنگ نرم
دلیل انجام تغییر شکل توده سنگ و ناپایداری در مهندسی توده سنگ نرم با یکدیگر تفاوت می کند، اما عامل اصلی به عنوان مکانیزم تغییر شکل پیچیده توده های سنگی نرم شناخته می شود. بر اساس تحلیل های تئوریکی و فرآیندهای اجرایی مختلف، می توان مکانیزم تغییر شکل را به سه گروه تقسیم نمود که به صورت حالت انبساط فیزیکی، نوع اتساع تنش و حالت تغییر شکل ساختار می باشند . (هی ۱۹۹۲، ۱۹۹۷، هی و همکاران ۲۰۰۲). بر مبنای شدت از هم گسیختگی توده سنگ حاصل از تغییر شکل توده سنگ، می توان آن را به پنج سطح A، B، C، D و E و حدود ۱۳ زیر مجموعه مطابق شکل ۲۵ تقسیم نمود.
۵-۲٫ تکنولوژی اصلی تقویت توده سنگ در حفاری ها و گود برداری ها
مطالعات نشان می دهند که مکانیزم تغییر شکل تونل های دارای سنگ نرم و معادن دارای توده سنگ معمولا پیچیده بوده و اساسا نوع ترکیب به صورت بیشتر یا کمتر از سه حالت می باشد. بنابراین، اگر بتوانیم به صورت موفقیت آمیز راه دارای توده سنگ نرم را تقویت نماییم، سه تکنولوژی اصلی مورد نیاز می باشند (۱) تعیین مناسب مکانیزم تغییر شکل ترکیبی توده سنگ های نرم (۲) انتقال موثر مکانیزم تغییر شکل پیچیده به یک نوع واحد (۳) استفاده موثر از تکنولوژی انتقال مکانیزم تغییر شکل پیچیده .
۵-۳٫ تئوری تقویت ترکیبی برای توده سنگ نرم
اجرای مهندسی راه دارای توده سنگ نرم نشان می دهد که به دلیل پیچیدگی مکانیزم تغییر شکل راه دارای توده سنگ نرم، می توان اولین تئوری تقویت ایجاد شده با تقویت پیش گیرانه را با استفاده از تقویت قاب فولادی ارائه کرد.
(۱) مفهوم تقویت ترکیبی توده سنگ نرم
برای قسمت های ناهماهنگ با تغییر شکل پلاستیک بزرگ در توده سنگ های عمیق اطراف، ما ترکیب بین سیستم تقویت و توده سنگ های اطراف را به منظور محدود نمودن تغییر شکل توده سنگ های اطراف در حالت گسیختگی می پذیریم. به همین ترتیب، می توانیم ظرفیت باربری توده های سنگی را جهت دستیابی به یکپارچگی تقویت و یکنواختی بار و شناخت هدف پایداری راه به حداکثر برسانیم (هی و سان ۲۰۰۴).
(۲) اثر مکانیکی تقویت ترکیبی
به منظور حل مشکل ترکیب بین مواد تقویت کننده قبلی و انواع تقویت در راه های عمیق، تحلیلی سیستماتیک با توسعه اندرکنش بین سیستم تقویتی و توده سنگ های اطراف انجام شده است (هی و سان ۲۰۰۴، سان ۲۰۰۷).
۵-۴٫ طرح تقویت به منظور کنترل تغییر شکل غیرخطی بزرگ در توده های سنگی نرم
تغیییر شکل بزرگ در مهندسی خاک نرم نشان دهنده وقوع تغییر شکل پلاستیک قابل توجه می باشد. کنترل تغییر شکل نمی تواند به تنهایی وابسته به انتخاب پارامترها باشد، اما می تواند متعلق به تئوری تغییر شکل بزرگ غیرخطی باشد (هی ۲۰۰۲، سان ۲۰۰۷). بایستی طرح راه برای تغییر شکل بزرگ توده سنگ نرم از روشی بر مبنای مکانیک غیرخطی توده سنگ نرم استفاده نماید. فرآیند مکانیکی تغییر شکل بزرگ از اصل جمع آثار قوا تبعیت نکرده و رابطه تعادل مکانیکی مرتبط با خصوصیات مختلف بارگذاری و فرآیندهای بارگذاری می باشد.
آخرین پیشرفت ها در مهندسی و مکانیک توده سنگ نرم در چین
۶- تکنولوژی کنترل با در نظر گرفتن اثر ترکیبی مقاومت ثابت و تغییر شکل بزرگ
با هدف کنترل تغییر شکل بزرگ در توده سنگ عمیق مهندسی، تئوری های پیش تنیدگی بالا، چقرمگی زیاد و تکنولوژی های تقویت قوی برای پروژه های مختلف سنگی پیشنهاد می گردد (سان و همکاران ۲۰۰۶، ۲۰۰۹ ).
۶-۱٫ ترکیبی جدید با اثر نسبت پواسون منفی جهت تقویت به شیوه مهندسی
به منظور عدم نا متجانس بودن در مصالح تقویتی رایج جهت کنترل گسیختگی و تغییر شکل بزرگ، پیچ CRLD/انکر با عملکرد سازه ای ویژه ارائه شده است (شکل ۲۶). این وسیله جدید نشان دهنده اثر نسبت پواسون منفی در حین انجام تقویت هنگام استفاده از دستگاه CRLD می باشد. CRLD می تواند در برابر تغییر شکل های بزرگ تحت شرایط تنش ثابت مقاومت کند و همچنین دارای ظرفیت جهت مقاومت در برابر ضرفه و جذب انرژی تغییر شکل بزرگ می باشد.
۶-۲٫ تکنولوژی تقویت CRLD به منظور مهندسی توده سنگ نرم
همراه با توسعه CRLD، مفهوم جدیدی در خصوص رهاسازی ایمن انرژی توسط CRLD معرفی می شود که بر این اساس باید خصوصیات سازه ی تقویت کننده به صورت صلب و انعطاف پذیر باشد، به این معنی که سازه دارای قابلیت تغییر شکل کافی به منظور رها سازی انرژی و مقاومت ثابت جهت کنترل تغییر شکل توده های سنگی اطراف باشد.
۶-۳٫ کاربرد مهندسی
تکنولوژی تقویت CRLD ترکیبی در مهندسی توده سنگ نرم در بسیاری از معادن زغال سنگ مانند معدن زغال سنگ شاجیهای، معدن لونگ هو (استان شاندونگ )، معدن شنیاینگ (استان لیائونینگ )، معدن فورونگ (استان سیچوان)، معدن زغال سنگ پینگ لیانگ (استان گانسو ) اعمال شده است. طول کل راه هایی که از تغییر شکل توده سنگ نرم در ۱۰ سال اخیر صدمه دیده اند و توسط CRLD تقویت شده اند، ۴۹۷۳۵ متر می باشد که دارای فواید مستقیم اقتصادی به مقدار ۶۴۱٫۸۱ میلیون RMB در مقایسه با کاربردهای معمولی مطابق جدول ۷ می باشد.
آخرین پیشرفت ها در مهندسی و مکانیک توده سنگ نرم در چین
۷- نتیجه گیری
تحقیقات بر روی مکانیک توده سنگ نرم و تکنولوژی های مربوطه، با توسعه کشف و به کارگیری منابع و کنترل فجایع احتمالی از جمله کنترل تغییر مکان قابل توجه توده سنگ های نرم همراه بوده است. در بیش از نیم قرن، محققین و مهندسین مکانیک سنگ و معدن در چین، تلاش های زیادی را جهت توسعه نظریه ها و تکنولوژی های سنگ نرم بر اساس فرآیندها و عملیات مهندسی انجام داده اند. براین اساس، تحقیقات مهمی در مورد مفهوم و طبقه بندی توده سنگ های نرم، مکانیزم تغییر مکان (تغییر شکل )، تکنولوژی های تقویت و دیگر اقدامات متقابل حاصل شده است که کمک شایانی به توسعه کارا و ایمن منابع معدنی و استفاده بهینه از فضاهای زر زمینی در چین کرده است.
با انجام کاوش های بیشتر در مهندسی ژئوتکنیک، موضوعات فنی و علمی بیشتری در مورد کنترل فاجعه تغییر شکل توده سنگ نرم پدیدار خواهد شد. با تلاش متخصصین و محققین در زمینه مکانیک توده سنگ نرم در سراسر دنیا، در آینده شاهد تئوری ها، مواد، تکنولوژی ها و روش های طراحی جدید خواهیم بود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
