معيار الانزلاق (الهندسة الجيوتقنية)

يُعدّ معيار الانزلاق (عدم الاستمرارية) أداةً لتقدير خصائص مقاومة القص لعدم الاستمرارية في كتلة صخرية بسهولة ، وذلك بالاعتماد على التوصيف البصري واللمسي (أي عن طريق الإحساس) لعدم الاستمرارية . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} تُعدّ مقاومة القص لعدم الاستمرارية مهمة في مجالات مثل هندسة الأنفاق والأساسات والمنحدرات ، كما أن استقرار المنحدرات الطبيعية غالباً ما يتأثر بمقاومة القص على طول عدم الاستمرارية.

تعتمد زاوية الانزلاق على سهولة تحرك كتلة من الصخور فوق سطح غير متصل، وبالتالي فهي قابلة للمقارنة بزاوية الميل المُحددة باختبار الميل ، ولكن على نطاق أوسع. وقد طُوّر معيار الانزلاق للإجهادات التي قد تحدث في منحدرات يتراوح طولها بين مترين و25 مترًا (6.6 و82.0 قدمًا) ، أي ما يعادل 0.6 ميجاباسكال كحد أقصى (87 رطلًا لكل بوصة مربعة) . ويستند معيار الانزلاق إلى تحليلات عكسية لعدم استقرار المنحدرات، وإلى أعمال سابقة للمعهد الدولي لميكانيكا الصخور ^[⁵^] ولاوبشر ^[⁶^] . ويُعدّ معيار الانزلاق جزءًا من نظام تصنيف احتمالية استقرار المنحدرات (SSPC) ^[³^] لتحليلات استقرار المنحدرات.

الجدول 1. توصيف الانقطاع وعوامله.
توصيف			عامل
الخشونة واسعة النطاق ( Rl )	مائج		1.00
	مموج قليلاً		0.95
	منحني		0.85
	منحني قليلاً		0.80
	مستقيم		0.75
خشونة السطح على نطاق صغير ( Rs )	خشن متدرج/غير منتظم		0.95
	متدرج سلس		0.90
	مصقولة ومتدرجة		0.85
	خشن متموج		0.80
	متموجة بسلاسة		0.75
	مصقول متموج		0.70
	سطح خشن مستوٍ		0.65
	سطح مستوٍ أملس		0.60
	سطح مصقول		0.55
مادة الحشو ( Im )	الحشو المثبت بالأسمنت		1.07
	لا يوجد حشو - تلوين السطح فقط		1.00
	مادة غير قابلة للتليين والقص، على سبيل المثال خالية من الطين والتلك	خشن	0.95
		واسطة	0.90
		بخير	0.85
	مواد قابلة للتليين والقص الخفيف، مثل الطين والتلك	خشن	0.75
		واسطة	0.65
		بخير	0.55
	خدوش < عدم انتظام		0.42
	خدوش > عيوب		0.17
	مادة متدفقة		0.05
كارست ( كا )	لا أحد		1.00
كارست ( كا )	كارست		0.92

زاوية الانزلاق

يتم حساب زاوية الانزلاق على النحو التالي :

$''sliding-angle''$ $={\frac {Rl*Rs*Im*Ka}{0.0113}}$

حيث تكون زاوية الانزلاق بالدرجات، و

Rl = خشونة واسعة النطاق

Rs = خشونة المقياس الصغير

Im = مادة الحشو في منطقة عدم الاستمرارية

Ka = كارست؛ وجود خصائص كارست (محلول) على طول الانقطاع

(تم إدراج قيم المعلمات في الجدول 1 وشرحها أدناه)

الشكل 1. رسوم بيانية لخشونة السطح على نطاق واسع كمثال.

الخشونة واسعة النطاق ( Rl )

يعتمد مقياس الخشونة واسع النطاق ( Rl ) على المقارنة البصرية لأثر (بطول متر واحد تقريبًا) أو سطح (بمساحة متر مربع تقريبًا 1 × 1 متر مربع) ^عدم استمرارية مع الرسوم البيانية الموضحة في الشكل 1. وينتج عن ذلك مصطلح وصفي: متموج، متموج قليلًا، منحني، منحني قليلًا ، أو مستقيم . ويرد عامل Rl المقابل في الجدول 1. لا يُساهم مقياس الخشونة واسع النطاق (Rl) في الاحتكاك على طول عدم الاستمرارية إلا عندما تكون الجدران على جانبي عدم الاستمرارية متطابقة، أي عندما تتطابق النتوءات على كلا جداري عدم الاستمرارية. أما إذا كان عدم الاستمرارية غير متطابق، فإن العامل Rl = 0.75.

الشكل 2. رسوم بيانية مصغرة لخشونة السطح.

خشونة السطح على نطاق صغير ( Rs )

يُحدد مقياس الخشونة الصغير ( Rs ) بصريًا ولمسيًا. يُحدد المصطلح الأول ( خشن ، أملس ، أو مصقول) عن طريق لمس سطح عدم التجانس ؛ فالخشن مؤلم عند تحريك الأصابع عليه بقوة (قليلة)، والأملس يُشعر بمقاومة عند لمسه، بينما المصقول يُعطي إحساسًا مشابهًا لسطح الزجاج. أما المصطلح الثاني فيُحدد بصريًا. تُقارن آثار الانقطاع (بطول 0.2 متر تقريبًا) أو سطحه (بمساحة 0.2 × 0.2 متر مربع تقريبًا) بالرسوم البيانية الموضحة في الشكل 2؛ ما يُحدد ما إذا كان السطح ^{متدرجًا}أو متموجًا أو مستويًا . يُشكل الحدّان البصري واللمسي حدًا مُركبًا، ويُدرج العامل المُقابل في الجدول 1. يُساهم الجزء البصري من مقياس الخشونة الصغير (Rs) في الاحتكاك على طول الانقطاع فقط إذا كانت الجدران على جانبي الانقطاع مُتطابقة ، أي إذا كانت النتوءات على كلا جداري الانقطاع مُتطابقة. أما إذا كان الانقطاع غير مُتطابق، فيجب اعتبار الجزء البصري من مقياس الخشونة الصغير (Rs) مستويًا لحساب زاوية الانزلاق ، وبالتالي، لا يُمكن أن يكون مقياس الخشونة الصغير (Rs) إلا مستويًا خشنًا أو مستويًا أملسًا أو مستويًا مصقولًا .

املأ الفراغ في حالة عدم الاستمرارية ( Im )

غالباً ما يكون لمادة الحشو في منطقة عدم الاستمرارية تأثير ملحوظ على خصائص القص. ترد الخيارات المختلفة لمادة الحشو في الجدول 1، وفيما يلي شرح موجز لكل خيار.

عدم استمرارية مثبتة بالأسمنت أو حشوة مثبتة بالأسمنت

تتمتع الفواصل المُلصقة أو الفواصل ذات الحشوة المُلصقة بمقاومة قص أعلى من الفواصل غير المُلصقة، شريطة أن تكون المادة اللاصقة أو الحشوة اللاصقة مُلتصقة بجدران الفاصل. تجدر الإشارة إلى أن المادة اللاصقة أو روابطها، إذا كانت أقوى من الصخر السليم المحيط بها، تُفقد الفاصلة ميزتها كنقطة ضعف ميكانيكية، مما يعني أن مفهوم "زاوية الانزلاق" يصبح غير ذي جدوى.

بدون حشو

يشير مصطلح "عدم وجود حشو" إلى عدم استمرارية قد تكون الجدران مغطاة ولكن بدون أي حشو آخر.

حشوة غير قابلة للتليين

مادة الحشو غير المتأثرة بالقص هي مادة لا تتغير خصائصها القصية تحت تأثير الماء أو الإزاحة القصية. قد تنكسر المادة، لكن لن يحدث أي تأثير تشحيمي. يمكن أن تتدحرج جزيئات المادة، لكن يُعتبر هذا التأثير طفيفًا، لأن جزيئات المادة، بعد الإزاحات الصغيرة، ستظل عمومًا ذات زوايا حادة. تُصنف هذه المادة إلى خشنة ومتوسطة وناعمة ، وذلك حسب حجم الحبيبات في مادة الحشو أو حجم الحبيبات أو المعادن في جدار الانقطاع. يُعتمد الحجم الأكبر في الوصف. قد يكون سُمك مادة الحشو رقيقًا جدًا، وأحيانًا لا يتجاوز طبقة رقيقة من الغبار.

حشوة مُليّنة

تضعف مادة الحشو بفعل الماء أو الإزاحات، فتصبح أقل مقاومة للقص وتعمل كعامل تشحيم. تُصنف هذه المادة إلى خشنة ومتوسطة وناعمة ، وذلك حسب حجم حبيباتها أو حجم الحبيبات أو المعادن في جدار الفواصل. ويُعتمد الحجم الأكبر في الوصف. قد يكون سُمك مادة الحشو رقيقًا جدًا، وأحيانًا لا يتجاوز طبقة رقيقة من الغبار.

حشو الحفر

يشير مصطلح "حشو التشققات" إلى طبقة سميكة ومتصلة نسبيًا من مادة الحشو، تتكون أساسًا من الطين، ولكنها قد تحتوي على شظايا صخرية. يحيط الطين بالشظايا الصخرية الموجودة فيه كليًا أو جزئيًا، بحيث لا تتلامس هذه الشظايا مع جدران التشققات. ويُقسّم هذا النوع من الحشو إلى فئتين: أقل سمكًا من سعة خشونة جدران التشققات، وأكثر سمكًا منها. فإذا كان سمك الحشو أقل من سعة الخشونة، تتأثر مقاومة القص بمادة الجدار، وتتلامس جدران التشققات بعد إزاحة معينة. أما إذا كان سمك الحشو أكبر من سعة الخشونة، فإن احتكاك التشققات يتحكم فيه الحشو بشكل كامل.

مادة حشو متدفقة

تتدفق مواد الحشو الضعيفة وغير المضغوطة للغاية في الفواصل من الفواصل تحت وزنها الخاص أو نتيجة لقوة تحفيز صغيرة جدًا (مثل ضغط الماء أو الاهتزازات الناتجة عن حركة المرور أو عملية الحفر، وما إلى ذلك).

كارست ( كا )

وجود خصائص المحلول ( الكارست ) على طول الانقطاع.

انظر أيضاً

مراجع

↑ هاك، إتش آر جي كي؛ برايس، دي جي (25-29 سبتمبر 1995). فوجي، تي. (محرر). تحديد احتكاك عدم الاستمرارية عن طريق تصنيف الكتلة الصخرية (ملف PDF) . وقائع المؤتمر الثامن للجمعية الدولية لميكانيكا الصخور ( ISRM ). المجلد 3. طوكيو، اليابان: بالكيما، روتردام، تايلور وفرانسيس . الصفحات 23-27 . ISBN 978-90-5410-576-3.
↑ هاك، ر. (1998) [الطبعة الأولى؛ الطبعة الثانية 1998]. تصنيف احتمالية استقرار المنحدرات (SSPC) (ملف PDF) . منشور ITC رقم 43. جامعة دلفت للتكنولوجيا وجامعة توينتي - المعهد الدولي للمسح الجوي وعلوم الأرض ( ITC Enschede )، هولندا. ص 258. ISBN 978-90-6164-154-4.
هاك ، ر .؛ برايس، د.؛ رينجرز، ن. (2003). "نهج جديد لاستقرار المنحدرات الصخرية - تصنيف احتمالي (SSPC)". نشرة الجيولوجيا الهندسية والبيئة . 62 (2): 167-184 . Bibcode : 2003BuEGE..62..167H . doi : 10.1007/s10064-002-0155-4 . S2CID 140693335 .
↑ برايس، دي جي (2008). دي فريتاس، إم إتش (محرر). الجيولوجيا الهندسية: المبادئ والتطبيق . سبرينغر . ص 450. ISBN 978-3-540-29249-4.
↑ الجمعية الدولية لميكانيكا الصخور (2007). أولوساي، ر.؛ هدسون، ج. أ. (محرران). الكتاب الأزرق - الطرق المقترحة الكاملة للجمعية الدولية لميكانيكا الصخور لتوصيف الصخور واختبارها ومراقبتها: 1974-2006 . أنقرة: الجمعية الدولية لميكانيكا الصخور والمجموعة الوطنية التركية التابعة لها. ص 628. ISBN 978-975-93675-4-1.
↑ لاوبشر، د.هـ. (1990). "نظام تصنيف جيوميكانيكي لتقييم كتلة الصخور في تصميم المناجم". مجلة معهد جنوب أفريقيا للتعدين والمعادن . 90 (10): 257-273 . ISSN 0038-223X .

للمزيد من القراءة

أندرادي، ب.س.؛ ساراييفا، أ.أ. (2008). "تقدير معامل خشونة الفواصل الموجودة في الصخور المتحولة". نشرة هندسة الجيولوجيا والبيئة . 67 (3): 425-434 . Bibcode : 2008BuEGE..67..425A . doi : 10.1007/s10064-008-0151-4 . hdl : 10316/7611 . S2CID 129119508 .
فيليبيلو، أ.؛ جولياني، أ.؛ ماندرون، ج. (2010). "تحليل قابلية انهيار المنحدرات الصخرية: من قياسات الاستشعار عن بعد إلى وحدات نظم المعلومات الجغرافية النقطية" . المجلة الأمريكية للعلوم البيئية . 6 (6): 489-494 . doi : 10.3844/ajessp.2010.489.494 .
أي جيه، جيرتسيما (2003). مقاومة القص في فواصل الصخور مع إشارة خاصة إلى أساسات السدود؛ أطروحة دكتوراه . كلية العلوم الطبيعية والزراعية، قسم العلوم الفيزيائية، قسم الجيولوجيا، جامعة بريتوريا، جنوب أفريقيا. urn: etd-09252008-170958.
هويسمان، م. هاك، هرغك. نيوفينهويس، دينار (2004). شوبرت، دبليو (محرر). لوحظ تدهور الكتلة الصخرية وما ينتج عن ذلك من عدم استقرار المنحدر . هندسة الصخور – النظرية والتطبيق. EUROCK 2004 والندوة الجيوميكانيكية الثالثة والخمسون. سالزبورغ، النمسا: Verlag Glückauf، إيسن، ألمانيا. ص 449 – 452. ISBN 3-7739-5995-8.

[HackPrice1995-1] هاك، إتش آر جي كي؛ برايس، دي جي (25-29 سبتمبر 1995). فوجي، تي. (محرر). تحديد احتكاك عدم الاستمرارية عن طريق تصنيف الكتلة الصخرية (ملف PDF) . وقائع المؤتمر الثامن للجمعية الدولية لميكانيكا الصخور ( ISRM ). المجلد 3. طوكيو، اليابان: بالكيما، روتردام، تايلور وفرانسيس . الصفحات 23-27 . ISBN 978-90-5410-576-3.

[Hack1998-2] هاك، ر. (1998) [الطبعة الأولى؛ الطبعة الثانية 1998]. تصنيف احتمالية استقرار المنحدرات (SSPC) (ملف PDF) . منشور ITC رقم 43. جامعة دلفت للتكنولوجيا وجامعة توينتي - المعهد الدولي للمسح الجوي وعلوم الأرض ( ITC Enschede )، هولندا. ص 258. ISBN 978-90-6164-154-4.

[HackPriceRengers-3] هاك ، ر .؛ برايس، د.؛ رينجرز، ن. (2003). "نهج جديد لاستقرار المنحدرات الصخرية - تصنيف احتمالي (SSPC)". نشرة الجيولوجيا الهندسية والبيئة . 62 (2): 167-184 . Bibcode : 2003BuEGE..62..167H . doi : 10.1007/s10064-002-0155-4 . S2CID 140693335 .

[Price2008-4] برايس، دي جي (2008). دي فريتاس، إم إتش (محرر). الجيولوجيا الهندسية: المبادئ والتطبيق . سبرينغر . ص 450. ISBN 978-3-540-29249-4.

[ISRMbluebook-5] الجمعية الدولية لميكانيكا الصخور (2007). أولوساي، ر.؛ هدسون، ج. أ. (محرران). الكتاب الأزرق - الطرق المقترحة الكاملة للجمعية الدولية لميكانيكا الصخور لتوصيف الصخور واختبارها ومراقبتها: 1974-2006 . أنقرة: الجمعية الدولية لميكانيكا الصخور والمجموعة الوطنية التركية التابعة لها. ص 628. ISBN 978-975-93675-4-1.

[Laubscher-6] لاوبشر، د.هـ. (1990). "نظام تصنيف جيوميكانيكي لتقييم كتلة الصخور في تصميم المناجم". مجلة معهد جنوب أفريقيا للتعدين والمعادن . 90 (10): 257-273 . ISSN 0038-223X .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[

[

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	24 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗