مطالعه خصوصیات زمین­شناسی مهندسی سنگ­های دگرگونی استان همدان با تأکید بر ناهمسانگردی

فهرست مطالب

 

عنوان                                                                                                  صفحه

• فصل اول: كليـات

1-1- مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………..  2

1-2- موقعيت جغرافيايي منطقه مورد مطالعه ………………………………………………………………………………….  3

1-3- مناطق نمونه برداری و راه­هاي دسترسي به آنها ………………………………………………………………………  4

1-4- آب و هواي منطقه مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………  6

1-5- فرضیات پژوهش ……………………………………………………………………………………………………………………  8

1-6- اهداف پژوهش ………………………………………………………………………………………………………………………  9

1-7- مراحل انجام پژوهش …………………………………………………………………………………………………………..  10

• فصل دوم: ویژگی­های زمين­شناسي منطقه و سنگ­های مورد مطالعه

2-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………..  14

2-2- تاریخچه مطالعات زمین­شناسی و سنگ­های دگرگونی در منطقه مورد مطالعه ………………………..  14

2-3- تاریخچه مطالعات زمین­شناسی مهندسی در منطقه مورد مطالعه …………………………………………..  16

2-4- جایگاه زمین­شناسی منطقه مورد مطالعه ………………………………………………………………………………  16

2-5- زمین­شناسی عمومی منطقه همدان …………………………………………………………………………………….  19

2-5-1- چینه­شناسی و سنگ­شناسی رسوبی ……………………………………………………………………….  19

2-5-2- سنگ­های آذرین ……………………………………………………………………………………………………  20

2-5-3- سنگ­های دگرگونی ………………………………………………………………………………………………..  21

2-5-3-1- سنگ­های دگرگونی ناحیه­ای ……………………………………………………………………..  21

2-5-3-2- سنگ­های دگرگونی مجاورتی ……………………………………………………………………..  26

2-5-3-3- سنگ­های درجات شدید دگرگونی ……………………………………………………………..  28

2-5-4- ساختمان­های زمین­شناسی ……………………………………………………………………………………  28

2-5-2-1- ساختمان­های زمین­شناسی بزرگ مقیاس …………………………………………………..  29

2-5-4-2- ساختمان­های زمین­شناسی کوچک مقیاس ………………………………………………..  33

2-6- سنگ­های دگرگونی ناهمسانگرد ………………………………………………………………………………………….  34

2-7- خلاصه فصل ………………………………………………………………………………………………………………………  35

 

• فصل سوم: مروری بر ویژگی­های مهندسی سنگ­های ناهمسانگرد

3-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………..  38

3-2- مفاهیم ناهمسانگردی و ناهمگنی ………………………………………………………………………………………..  39

3-3- مروری بر مطالعات انجام شده ……………………………………………………………………………………………..  40

3-4- ویژگی­های شاخص سنگ­ها ………………………………………………………………………………………………..  42

3-4-1- ویژگی­های کانی­شناسی …………………………………………………………………………………………  42

3-4-2- ویژگی­های فیزیکی ………………………………………………………………………………………………..  43

3-4-3- سرعت سیر امواج اولتراسونیک ………………………………………………………………………………..  44

3-4-4- سختی واجهشی اشمیت ………………………………………………………………………………………..  48

3-5- ویژگی­های مکانیکی سنگ­ها ……………………………………………………………………………………………….  49

3-5-1- مقاومت بار نقطه­ای ………………………………………………………………………………………………..  50

3-5-2- مقاومت کششی برزیلی …………………………………………………………………………………………..  54

3-5-3- مقاومت برشی پانچ ………………………………………………………………………………………………..  57

3-5-4- مقاومت فشاری تک محوری و مدول الاستیسیته ………………………………………………………  64

3-5-5- مقاومت فشاری سه محوری …………………………………………………………………………………….  70

3-5-5-1- مدول الاستیسیته سنگ بکر ناهمسانگرد در شرایط محصور ………………………….. 77

3-5-5-2- تأثیر فشار محصور کننده بر ناهمسانگردی ذاتی …………………………………………..  78

3-5-5-3- الگوی گسیختگی در سنگ بکر ناهمسانگرد ………………………………………………..  80

3-6- کاربرد معیارهای گسیختگی در سنگ­های ناهمسانگرد ………………………………………………………….  82

3-6-1- معیار گسیختگی هوک و براون …………………………………………………………………………………  83

3-6-2- معیار گسیختگی رامامورتی ……………………………………………………………………………………..  87

3-7- خلاصه فصل ………………………………………………………………………………………………………………………  89

• فصل چهارم: ویژگی­های شاخص سنگ­های مورد مطالعه

4-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………..  92

4-2- ویژگی­های صحرایی نمونه­ها و محل­های نمونه برداری ………………………………………………………….  92

4-2-1- نمونه آورزمان (AVZ) …………………………………………………………………………………………..  93

4-2-1- نمونه حیدره (HDR) …………………………………………………………………………………………….  94

4-2-1- نمونه ملایر (MLR) ………………………………………………………………………………………………  94

4-2-1- نمونه ورکانه (VRK) …………………………………………………………………………………………….  95

4-2-1- نمونه زاغه (ZGH) ………………………………………………………………………………………………..  95

4-3- مغزه گیری از سنگ­های مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………  96

4-4- ویژگی­های کانی­شناسی و پتروگرافی ……………………………………………………………………………………  98

4-2-1- نمونه آورزمان (AVZ) …………………………………………………………………………………………..  99

4-2-2- نمونه حیدره (HDR) ………………………………………………………………………………………….  100

4-2-3- نمونه ملایر (MLR) ……………………………………………………………………………………………  101

4-2-4- نمونه ورکانه (VRK) …………………………………………………………………………………………..  102

4-2-5- نمونه زاغه (ZGH) ……………………………………………………………………………………………..  103

4-5- ویژگی­های فیزیکی …………………………………………………………………………………………………………..  108

4-6- سرعت سیر امواج اولتراسونیک …………………………………………………………………………………………..  113

4-7- سختی واجهشی اشمیت …………………………………………………………………………………………………..  120

4-8- خلاصه فصل …………………………………………………………………………………………………………………….  125

• فصل پنجم: ویژگی­های مکانیکی سنگ­های مورد مطالعه

5-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………..  128

5-2- مقاومت بار نقطه­ای …………………………………………………………………………………………………………..  128

5-3- مقاومت کششی برزیلی …………………………………………………………………………………………………….  140

5-4- مقاومت برشی پانچ …………………………………………………………………………………………………………..  146

5-5- ارتباط بین I_s(50)، BTS و CPI ………………………………………………………………………………………….  157

5-6- ویژگی­های مهندسی سنگ­های مورد مطالعه در شرایط نامحصور …………………………………………  160

5-6-1- مقاومت فشاری تک محوری ………………………………………………………………………………….  160

5-6-2- مدول الاستیسیته …………………………………………………………………………………………………  168

5-6-3- نسبت پواسون ……………………………………………………………………………………………………..  175

5-6-4- کاربرد طبقه­بندی دییر و میلر ……………………………………………………………………………….  177

5-6-5- کاربرد معیار گسیختگی رامامورتی و همکاران …………………………………………………………  178

5-7- ویژگی­های مهندسی سنگ­های مورد مطالعه در شرایط محصور …………………………………………..  182

5-7-1- مقاومت فشاری سه محوری ………………………………………………………………………………….  182

5-7-2- الگوی گسیختگی نمونه­ها …………………………………………………………………………………….  188

5-7-3- مدول الاستیسیته ………………………………………………………………………………………………..  189

5-7-4- پارامترهای مقاومت برشی …………………………………………………………………………………….  196

5-7-5- تأثیر فشار محصور کننده بر ناهمسانگردی ذاتی …………………………………………………….. 200

5-8- کاربرد معیارهای گسیختگی ………………………………………………………………………………………………  205

5-8-1- معیار گسیختگی هوک و براون ……………………………………………………………………………..  205

5-8-2- معیار گسیختگی رامامورتی …………………………………………………………………………………..  210

5-9- شاخص ناهمسانی میانگین ………………………………………………………………………………………………  213

5-10- خلاصه فصل ………………………………………………………………………………………………………………….  214

• فصل ششم: نتیجه­گیری و پیشنهادات

6-1- نتیجه­گیری ………………………………………………………………………………………………………………………  218

6-2- پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………………….  225

منابع …………………………………………………………………………………………………………………………………………  228

فهرست جدول­ها

 

عنوان                                                                                                صفحه

• فصل اول: كليـات

• فصل دوم: ویژگی­های زمين­شناسي منطقه و سنگ­های مورد مطالعه

جدول 2-1- مهمترين گسل‌هاي موجود در منطقه همدان به همراه مشخصات آنها …………………….  31

• فصل سوم: مروری بر ویژگی­های مهندسی سنگ­های ناهمسانگرد

جدول 3-1- روابط بین سرعت امواج طولی و عرضی ………………………………………………………………….  46

جدول 3-2- روابط بین سرعت موج طولی و پارامترهای مقاومتی سنگ­ها …………………………………..  46

جدول 3-3- برخی از روابط بین مقاومت فشاری تک محوری و مقاومت کششی برزیلی با شاخص پانچ بلوکی              59

جدول 3-4- طبقه­بندی بر اساس شاخص مقاومت پانچ بلوکی اصلاح شده …………………………………  62

• فصل چهارم: ویژگی­های شاخص سنگ­های مورد مطالعه

جدول 4-1- کانی­های تشکیل دهنده سنگ­های مورد مطالعه به همراه درصد آنها ……………………  105

جدول 4-2- مقادیر میانگین ویژگی­های فیزیکی سنگ­های مورد مطالعه ………………………………….  109

جدول 4-3- طبقه­بندی سنگ­ها بر اساس مقادیر دانسیته خشک و تخلخل ……………………………..  110

جدول 4-4- مقادیر سرعت سیر امواج اولتراسونیک در سنگ­های مورد مطالعه ………………………….  114

جدول 4-5- طبقه­بندی سنگ­ها بر اساس سرعت سیر موج طولی …………………………………………..  115

جدول 4-6- معادلات روابط بین v_p و زاویه β به همراه ضرایب همبستگی آنها ………………………..  117

جدول 4-7- مقادیر مدول الاستیسیته دینامیکی سنگ­های مورد مطالعه ………………………………….  120

جدول 4-8- مقادیر عددی میانگین سختی واجهشی اشمیت (H_s)، مقاومت فشاری تک محوری (UCS)، مدول الاستیسیته (E) و نسبت ناهمسانی مقاومتی چکش اشمیت (H_a) برای سنگ­های مورد مطالعه ………………….  121

جدول 4-9- مقادیر حداقل و حداکثر سختی واجهشی اشمیت (H_s) برای سنگ­های مورد مطالعه  123

• فصل پنجم: ویژگی­های مکانیکی سنگ­های مورد مطالعه

جدول 5-1- مقادیر شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) نمونه آورزمان (AVZ) ………………………  132

جدول 5-2- مقادیر شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) نمونه حیدره (HDR) ………………………..  132

جدول 5-3- مقادیر شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) نمونه ملایر (MLR) ………………………….  133

جدول 5-4- مقادیر شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) نمونه ورکانه (VRK) ………………………..  133

جدول 5-5- مقادیر شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) نمونه زاغه (ZGH) ……………………………  133

جدول 5-6- مقادیر میانگین شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) سنگ­های مورد مطالعه ………….  134

جدول 5-7- معادلات روابط بین I_s(50) و زاویه β به همراه ضرایب همبستگی آنها ……………………..  136

جدول 5-8- طبقه­بندی سنگ­ها بر اساس مقادیر شاخص مقاومت بار نقطه­ای و مقاومت فشاری معادل  136

جدول 5-9- طبقه­بندي سنگ­های ناهمسانگرد بر اساس شاخص ناهمساني بار نقطه‌اي…………… 137

جدول 5-10- مقادیر مقاومت کششی برزیلی (BTS) نمونه آورزمان (AVZ) …………………………..  143

جدول 5-11- مقادیر مقاومت کششی برزیلی (BTS) نمونه حیدره (HDR) ……………………………  143

جدول 5-12- مقادیر مقاومت کششی برزیلی (BTS) نمونه ملایر (MLR) ……………………………..  143

جدول 5-13- مقادیر مقاومت کششی برزیلی (BTS) نمونه ورکانه (VRK) …………………………….  144

جدول 5-14- مقادیر مقاومت کششی برزیلی (BTS) نمونه زاغه (ZGH) ……………………………….  144

جدول 5-15- مقادیر میانگین مقاومت کششی برزیلی (BTS) سنگ­های مورد مطالعه……………… 144

جدول 5-16- معادلات روابط بین BTS و زاویه β به همراه ضرایب همبستگی آنها …………………..  146

جدول 5-17- مقادیر شاخص پانچ استوانه­ای (CPI) نمونه آورزمان (AVZ) …………………………….  151

جدول 5-18- مقادیر شاخص پانچ استوانه­ای (CPI) نمونه حیدره (HDR) ……………………………..  152

جدول 5-19- مقادیر شاخص پانچ استوانه­ای (CPI) نمونه ملایر (MLR) ……………………………….  152

جدول 5-20- مقادیر شاخص پانچ استوانه­ای (CPI) نمونه ورکانه (VRK) ………………………………  152

جدول 5-21- مقادیر شاخص پانچ استوانه­ای (CPI) نمونه زاغه (ZGH) …………………………………  153

جدول 5-22- مقادیر میانگین شاخص پانچ استوانه­ای (CPI) سنگ­های مورد مطالعه………………. 153

جدول 5-23- معادلات روابط بین CPI و زاویه β به همراه ضرایب همبستگی آنها ……………………  155

جدول 5-24- مقادیر محاسبه شده ضریب K در زوایای ناهمسانگردی مختلف ………………………….  156

جدول 5-25- مقادیر مقاومت فشاری تک محوری (UCS) نمونه آورزمان (AVZ) ……………………  163

جدول 5-26- مقادیر مقاومت فشاری تک محوری (UCS) نمونه حیدره (HDR) ……………………..  163

جدول 5-27- مقادیر مقاومت فشاری تک محوری (UCS) نمونه ملایر (MLR) ……………………….  163

جدول 5-28- مقادیر مقاومت فشاری تک محوری (UCS) نمونه ورکانه (VRK) ……………………..  164

جدول 5-29- مقادیر مقاومت فشاری تک محوری (UCS) نمونه زاغه (ZGH) …………………………  164

جدول 5-30- مقادیر میانگین مقاومت فشای تک محوری سنگ­های مورد مطالعه در زوایای مختلف β   164

جدول 5-31- طبقه­بندی سنگ­ها بر اساس مقادیر مقاومت فشاری تک محوری ……………………….  165

جدول 5-32- طبقه­بندی سنگ­ها بر اساس شاخص ناهمسانگردی مقاومت فشاری تک محوری ..  166

جدول 5-33- معادلات روابط بین UCS و زاویه β به همراه ضرایب همبستگی آنها ………………….  168

جدول 5-34- مقادیر مدول الاستیسیته سنگ­های مورد مطالعه در زوایای مختلف β …………………  172

جدول 5-35- معادلات روابط بین E و زاویه β به همراه ضرایب همبستگی آنها ……………………….  174

جدول 5-36- طبقه­بندی سنگ­ها بر اساس مقادیر مدول الاستیسیته ………………………………………  174

جدول 5-37- مقادیر نسبت پواسون سنگ­هاي مورد مطالعه در زاويه ناهمسانگردي 90 درجه …..  176

جدول 5-38- طبقه­بندی سنگ­های مورد مطالعه بر اساس طبقه­بندی دییر و میلر (1960) ………  178

جدول 5-39- ضرايب A و D معيار گسيختگي رامامورتي و همكاران (1993) براي سنگ­هاي مورد مطالعه      179

جدول 5-40- ضریب تصحیح معیار گسیختگی رامامورتي و همكاران (1993) (C_f) برای سنگ­های مورد مطالعه           179

جدول 5-41- مقادیر مقاومت فشاری سه محوری (TCS) نمونه آورزمان (AVZ) …………………….  184

جدول 5-42- مقادیر مقاومت فشاری سه محوری (TCS) نمونه حیدره (HDR) ……………………..  184

جدول 5-43- مقادیر مقاومت فشاری سه محوری (TCS) نمونه ملایر (MLR) ………………………..  185

جدول 5-44- مقادیر مقاومت فشاری سه محوری (TCS) نمونه ورکانه (VRK) ………………………  185

جدول 5-45- مقادیر مقاومت فشاری سه محوری (TCS) نمونه زاغه (ZGH) ………………………….  185

جدول 5-46- مقادیر مدول الاستیسیته (E) نمونه آورزمان (AVZ) در شرایط محصور………………. 193

جدول 5-47- مقادیر مدول الاستیسیته (E) نمونه حیدره (HDR) در شرایط محصور ………………  193

جدول 5-48- مقادیر مدول الاستیسیته (E) نمونه ملایر (MLR) در شرایط محصور ………………..  194

جدول 5-49- مقادیر مدول الاستیسیته (E) نمونه ورکانه (VRK) در شرایط محصور ……………….  194

جدول 5-50- مقادیر مدول الاستیسیته (E) نمونه زاغه (ZGH) در شرایط محصور …………………..  194

جدول 5-51- مقادیر پارامترهای مقاومت برشی (c و ϕ)سنگ­های مورد مطالعه ……………………….  198

جدول 5-52- مقادیر شاخص ناهمسانی مقاومت فشاری سه محوری (TCSAI) سنگ­های مورد مطالعه         202

جدول 5-53- مقادیر شاخص ناهمسانی مدول الاستیسیته محصور (CEMAI) سنگ­های مورد مطالعه          203

جدول 5-54- مقادیر ضریب تصحیح ثابت m_i معیار گسیختگی هوک و براون ………………………….  208

جدول 5-55- مقدار ثابت­های  و معیار گسیختگی رامامورتی برای سنگ­های مورد مطالعه .  211

جدول 5-56- مقادیر شاخص ناهمسانی به همراه شاخص ناهمسانی میانگین سنگ­های مورد مطالعه  214

فصل ششم: نتیجه­گیری و پیشنهادات

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل­ها

 

عنوان                                                                                                صفحه

• فصل اول: كليـات

شکل 1-1- نقشه ناهمواری­های استان همدان …………………………………………………………………………….  4

شکل 1-2- مناطق نمونه برداری و راه­هاي دسترسي به آنها ………………………………………………………….  5

شکل 1-3- تيپ‏هاي آب و هوايي استان همدان بر اساس سيستم­های طبقه­بندی اقليمي دومارتن و آمبرژه     7

• فصل دوم: ویژگی­های زمين­شناسي منطقه و سنگ­های مورد مطالعه

شکل 2-1- نقشه زمين‌شناسي منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………..  17

شکل 2-2- رخنمون سنگ­های اسلیتی در جاده تویسرکان – شهرستانه ……………………………………  22

شکل 2-3- رگه­های سیلیسی تزریق شده در درون فیلیت­های گردنه آورزمان ……………………………..  23

شکل 2-4- درزه‌هاي مزدوج در سنگ­هاي دگرگوني از نوع هورنفلس در جاده گنجنامه – شهرستانه  30

شکل 2-5- موقعیت گسل­های مهم پیرامون شهر همدان در روی عکس ماهواره­ای منطقه ……………  32

• فصل سوم: مروری بر ویژگی­های مهندسی سنگ­های ناهمسانگرد

شکل 3-1- ارتباط بین شاخص مقاومت بار نقطه­ای آزمایش شده و پیش­بینی شده با زاویه ناهمسانگردی برای بیوتیت شیست ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  53

شکل 3-2- ارتباط بین مقاومت کششی تک محوری و ضریب ناهمسانگردی دو نوع گنیس …………  56

شکل 3-3- ارتباط مقاومت کششی برزیلی آزمایش شده و پیش­بینی شده با زاویه ناهمسانگردی برای بیوتیت شیست  57

شکل 3-4- نمونه­های گرانیتی و ماسه­سنگی قبل و بعد از انجام آزمایش پانچ ……………………………..  61

شکل 3-5- ارتباط بین شاخص مقاومت پانچ بلوکی اصلاح شده و زاویه ناهمسانگردی ………………..  63

شکل 3-6- انواع منحنی­های مقاومت فشاری تک محوری در برابر زاویه ناهمسانگردی در سنگ­های ناهمسانگرد           65

شکل 3-7- ارتباط بین تنش اصلی حداکثر در لحظه گسیختگی با زاویه ناهمسانگردی تحت فشارهای جانبی مختلف    74

شکل 3-8- ارتباط بین مدول الاستیسیته با زاویه ناهمسانگردی تحت فشارهای جانبی مختلف …..  75

شکل 3-9- ارتباط بین چسبندگی (c) و زاویه اصطکاک داخلی (ϕ) با زاویه ناهمسانگردی تحت فشارهای جانبی مختلف ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  76

شکل 3-10- تغییر اثر ناهمسانگردی با تغییر در فشار همه­جانبه برای سنگ­های مختلف ……………  79

شکل 3-11- کاهش تأثیر ناهمسانگردی با افزایش فشار محصور کننده ………………………………………  80

شکل 3-12- الگوی گسیختگی در فیلیت ………………………………………………………………………………….  82

شکل 3-13- تئوری جیگر و کوک (1976) برای پیش­بینی مقاومت سنگ­های دارای یک سطح ضعف منفرد    86

• فصل چهارم: ویژگی­های شاخص سنگ­های مورد مطالعه

شکل 4-1- تصاویری از محل­های نمونه برداری نمونه­ها …………………………………………………………….  97

شکل 4-2- تصویری از سطح شیب­دار ساخته شده برای مغزه­گیری از سنگ به صورت زاویه­دار …….  98

شکل 4-3- تصاویر میکروسکوپی سنگ­های مورد مطالعه در دو جهت موازی و عمود بر جهت ناهمسانگردی آنها           106

شکل 4-4- نمودارهای آزمایش XRD نمونه­های مورد مطالعه …………………………………………………  108

شکل 4-5- رابطه بین تخلخل و وزن واحد حجم خشک سنگ­های مورد مطالعه ………………………  111

شکل 4-6- رابطه بین جذب آب و تخلخل سنگ­های مورد مطالعه …………………………………………..  111

شکل 4-7- رابطه بین وزن واحد حجم اشباع و خشک سنگ­های مورد مطالعه …………………………  112

شکل 4-8- دستگاه و نحوه انجام آزمایش تعیین سرعت سیر موج در سنگ ……………………………..  113

شکل 4-9- ارتباط بین سرعت سیر موج (v_p) و زاویه ناهمسانگردی (β) بر سنگ­های مورد مطالعه  114

شکل 4-10- بازه تغییرات شاخص ناهمسانی سرعت سیر موج بر اساس نوع سنگ ………………….  116

شکل 4-11- ارتباط بین سرعت سیر موج (v_p)، وزن واحد حجم خشک (γ_d) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………………………….  118

شکل 4-12- ارتباط بین سرعت سیر موج (v_p)، وزن واحد حجم اشباع (γ_sat) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………………………….  118

شکل 4-13- ارتباط بین سرعت سیر موج (v_p)، تخلخل (n) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه         119

شکل 4-14- ارتباط بین سرعت سیر موج (v_p)، جذب آب (W_a) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه  119

شکل 4-15- نمودار میله­ای سختی واجهشی اشمیت (H_s) در دو جهت موازی  و عمود بر سطوح ناهمسانگردی سنگ  124

شکل 4-16- منحنی ارتباط بین H_s90 و H_s0 برای نمونه­های مورد مطالعه ……………………………….  125

• فصل پنجم: ویژگی­های مکانیکی سنگ­های مورد مطالعه

شکل 5-1- نحوه انجام آزمایش مقاومت بار نقطه­ای بر روی نمونه­های ناهمسانگرد …………………..  130

شکل 5-2- الگوی گسیختگی نمونه­های HDR در آزمایش مقاومت بار نقطه­ای ……………………….  131

شکل 5-3- ارتباط بین شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه          135

شکل 5-4- ارتباط بین نسبت شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..  138

شکل 5-5- ارتباط بین شاخص مقاومت بار نقطه­ای آزمایش شده و محاسبه شده
در سنگ­های مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………………  138

شکل 5-6- نحوه انجام آزمایش برزیلی بر روی نمونه­های ناهمسانگرد ………………………………………  141

شکل 5-7- الگوی گسیختگی نمونه­های ملایر (MLR) در آزمایش برزیلی ………………………………  141

شکل 5-8- ارتباط بین مقاومت کششی برزیلی (BTS) و زاویه ناهمسانگردی (β) سنگ­های مورد مطالعه       145

شکل 5-9- مراحل استفاده از دستگاه آزمایش پانچ استوانه­ای ………………………………………………….  148

شکل 5-10- نمونه­های آزمایش شده توسط دستگاه آزمایش پانچ استوانه­ای ……………………………  148

شکل 5-11- گسترش ترک­های کششی بعد از انجام آزمایش پانچ استوانه­ای در امتداد ناهمسانگردی سنگ در نمونه زاغه (ZGH) ­با زاویه ناهمسانگردی صفر درجه ………………………………………………………………………………  149

شکل 5-12- گسترش ترک­های کششی بعد از انجام آزمایش پانچ استوانه­ای در نمونه­ VRK با زاویه ناهمسانگردی 90 درجه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..  149

شکل 5-13- مقایسه الگوی گسیختگی در آزمایش پانچ استوانه­ای و آزمایش پانچ بلوکی ………….  150

شکل 5-14- رابطه بین CPI و زاویه ناهمسانگردی β در سنگ­های مورد مطالعه ……………………..  154

شکل 5-15- رابطه بین K و زاویه ناهمسانگردی β در سنگ­های مورد مطالعه ………………………….  156

شکل 5-16- رابطه بین شاخص پانچ استوانه­ای آزمایش شده و محاسبه شده در سنگ­های مورد مطالعه         157

شکل 5-17- رابطه بین شاخص پانچ استوانه­ای (CPI) و شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) در سنگ­های مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..  158

شکل 5-18- رابطه بین مقاومت کششی برزیلی (BTS) و شاخص مقاومت بار نقطه­ای (I_s(50)) در سنگ­های مورد مطالعه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..  159

شکل 5-19- رابطه بین مقاومت کششی برزیلی (BTS) و شاخص پانچ استوانه­ای (CPI) در سنگ­های مورد مطالعه      160

شکل 5-20- نحوه انجام آزمایش مقاومت فشاری تک محوری بر روی نمونه­های ناهمسانگرد …….  161

شکل 5-21- الگوی گسیختگی نمونه­های آورزمان (AVZ) در آزمایش مقاومت فشاری تک محوری  161

شکل 5-22- الگوی گسیختگی نمونه­های حیدره (HDR) در آزمایش مقاومت فشاری تک محوری  162

شکل 5-23- رابطه بین مقاومت فشاري تك محوري (UCS) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه        167

شکل 5-24- نمودارهای تنش-کرنش سنگ­های مورد مطالعه در زاویه ناهمسانگردی مختلف ……  170

شکل 5-25- رابطه بین مدول الاستیسیته (E) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه  173

شکل 5-26- رابطه بین مدول الاستيسيته (E) و مقاومت فشاري تك محوري (UCS) در سنگ­های مورد مطالعه          175

شکل 5-27- کمانش نمونه در امتداد سطوح ناهمسانگردی در آزمایش مقاومت فشاری تک محوری  176

شکل 5-28- طبقه­بندی سنگ­های مورد مطالعه بر اساس طبقه­بندی دییر و میلر …………………….  178

شکل 5-29- رابطه بین مقادیر UCS آزمایش شده و پیش بینی شده سنگ­های مورد مطالعه در زوایای ناهمسانگردی مختلف ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..  180

شکل 5-30- رابطه بین مقادیر E آزمایش شده  و پیش بینی شده برای سنگ­های مورد مطالعه در زوایای ناهمسانگردی مختلف ………………………………………………………………………………………………………………………………….  181

شکل 5-31- مراحل انجام آزمایش مقاومت فشاری سه محوری ……………………………………………….  183

شکل 5-32- رابطه بین مقاومت فشاري سه محوري (TCS) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه         187

شکل 5-33- الگوی گسیختگی نمونه­های ورکانه (VRK) در آزمایش مقاومت فشاری سه محوری  189

شکل 5-34- نمودارهای تنش- کرنش نمونه ورکانه (VRK) در شرایط محصور در زوایای ناهمسانگردی و فشارهای جانبی مختلف ………………………………………………………………………………………………………………………………….  190

شکل 5-35- رابطه بین مدول الاستیسیته محصور (E) و زاویه ناهمسانگردی (β) در سنگ­های مورد مطالعه    195

شکل 5-36- دوایر و پوش گسیختگی موهر برای نمونه زاغه (ZGH) تحت فشار محصور کننده 27/14 مگاپاسکال        197

شکل 5-37- رابطه بین پارامترهای مقاومت برشی (c و ϕ) و زاویه ناهمسانگردی (β) در نمونه آورزمان (AVZ)           198

شکل 5-38- رابطه بین پارامترهای مقاومت برشی (c و ϕ) و زاویه ناهمسانگردی (β) در نمونه حیدره (HDR)            199

شکل 5-39- رابطه بین پارامترهای مقاومت برشی (c و ϕ) و زاویه ناهمسانگردی (β) در نمونه ملایر (MLR)              199

شکل 5-40- رابطه بین پارامترهای مقاومت برشی (c و ϕ) و زاویه ناهمسانگردی (β) در نمونه ورکانه (VRK)            200

شکل 5-41- رابطه بین پارامترهای مقاومت برشی (c و ϕ) و زاویه ناهمسانگردی (β) در نمونه زاغه (ZGH)  200

شکل 5-42- رابطه بین شاخص ناهمسانی مقاومت فشاری سه محوری (TCSAI) و فشار محصور کننده در سنگ­های مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………………………….  202

شکل 5-43- رابطه بین شاخص ناهمسانی مدول الاستیسیته محصور (CEMAI) و فشار محصور کننده در سنگ­های مورد مطالعه ………………………………………………………………………………………………………………………………….  203

شکل 5-44- کاهش تأثیر ناهمسانگردی ذاتی با افزایش فشار محصور کننده در سنگ­های مورد مطالعه          205

شکل 5-45- رابطه بین مقادیر ضریب m_i معیار گسیختگی هوک و براون و زاویه ناهمسانگردی (β) بر اساس مقاومت فشاری سه محوری آزمایش شده  در سنگ­های مورد مطالعه ……………………………………………………………….  207

شکل 5-46- رابطه بین مقادیر مقاومت فشاری سه محوری آزمایش شده  و پیش بینی شده سنگ­های مورد مطالعه در زوایای ناهمسانگردی مختلف بر اساس معیار گسیختگی هوک و براون (1980) …………………………………..  209

شکل 5-47- رابطه بین مقادیر مقاومت فشاری سه محوری آزمایش شده  و پیش­بینی شده سنگ­های مورد مطالعه در زوایای ناهمسانگردی مختلف بر اساس معیار گسیختگی رامامورتی (1988) ………………………………………..  212

شکل 5-48- نمودار میله­ای میانگین شاخص ناهمسانی سنگ­های مورد مطالعه ……………………….  214