مطالعه خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه سنگ‌های سازندآغاجاری در شرق و جنوب شرق اهواز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

2 دانشجوی دکتری گروه زمین شناسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

3 کارشناس ارشد گروه زمین شناسی دانشگاه بوعلی سینا همدان

چکیده

بخش اعظم شرق و جنوب شرق شهر اهواز از رخنمون ماسه سنگ­های سازند آغاجاری تشکیل شده است. این سنگ­ها یکی از سنگ­های مشکل آفرین هستند که در استان خوزستان به عنوان مصالح ساختمانی در ساخت وسازهای شهری استفاده می شود. در این پژوهش، به منظور شناخت خصوصیات و رفتار ژئوتکنیکی این سنگ­ها، از 5 نقطه در شرق و جنوب شرق اهواز نمونه­برداری انجام شده است. خصوصیات سنگ شناسی، ویژگی­های فیزیکی، شاخص و مکانیکی این ماسه سنگ­ها تعیین شده است. نمونه ها تحت آزمایش­های سختی چکش اشمیت، دوام وارفتگی، شاخص ارزش ضربه، مقاومت بارنقطه ای، مقاومت تراکمی تک محوری، کشش برزیلی و سرعت موج طولی قرار گرفته اند. نتایج این تحقیق نشان داد که تفاوت در خصوصیات سنگ شناسی، فیزیکی و شاخص ماسه سنگ­های اهواز به تغییر در خواص مکانیکی آنها منجر شده است. با استفاده از آنالیزهای رگرسیون و نرم افزار SPSS 19، ارتباط بین خصوصیات ژئوتکنیکی ماسه سنگ­ها تعیین گردید. این روابط بصورت توابع خطی، لگاریتمی و نمایی بوده­اند. هم­چنین، آزمون­های t و F در سطح اطمینان 95 درصد اعتبار روابط تجربی پیشنهادی را تایید نمودند. بنابراین، با هدف کاهش هزینه و وقت می­توان این روابط پیشنهادی را به منظور تخمین خصوصیات ژئوتکنیکی این سنگ­ها بکار گرفت.

کلیدواژه‌ها


قبادی.م.ح.،1377، خطرات زیست محیطی در شرق اهواز، اولین کنفرانس زمین شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، تهران، ص 803-814.

قبادی.م.ح.،1381، رابطه لیتولوژی و دوام در ناپایداری شیب­های سنگی(مطالعه موردی)، مجله علوم دانشگاه شهید چمران اهواز، شماره 8، ص 1- 16.

قبادی.م.ح.، موسوی.س.، خدابخش.س.،1387، نقش هوازدگی دراز مدت در شناخت ویژگیهای زمین شناسی مهندسی ماسه سنگهای سازند آغاجاری در محل سد خیرآباد­(شهرستان بهبهان)، مجله علوم دانشگاه بوعلی سینا همدان، جلد 5، ص 69-80.

ASTM D2845, 2000, Standard test method for laboratory determination of pulse velocities and ultrasonic elastic constants of rock, Annual book of ASTM Standards, Vol: 14.02. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA.

Bieniawski, Z.T., 1975, The point load test in geotechnical practice, Engineering Geology, Vol: 9, p1-11.

Bell, F.G., 1978, The physical and mechanical properties of the Fell Sandstones, Northumberland, England, Engineering Geology, Vol: 12, p: 11–29.

Bell, F.G., 1993, Durability of carbonate rock as building stone with comments on its preservation, Environmental Geology, Vol: 21, p: 187-200.

Bell, F.G., Lindsay, P., 1999, The petrographic and geomechanical properties of some sandstones from the Newspaper Member of the Natal Group near Durban, South Africa, Engineering Geology, Vol:53, p: 57–81.

Boggs, S., 2009, Petrology of sedimentary rocks, Cambridge university press, London, England.

BS 812, 1990, Methods for determination of aggregate impact value­(AIV), British Standard Institute, London, England.

Brown, E.T., 1981. Rock characterization testing & monitorig ISRM suggested methods. Pergaman Press.

Cargill, J. S., Shakoor, A., 2004, Evaluation of empirical methods for measuring the uniaxial compressive strength of rock, International Journal of Rock Mechanics and Mining Science & Geomechanics Abstract, Vol: 27, No: 6, p: 495-503.

Chang, C., Zoback, M.D., Khaksar, A., 2006, Empirical relations between rock strength and physical properties in sedimentary rocks, Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol: 51, p: 223–237.

Deere, D.U. and Miller, R.P., 1966, Engineering classification and index properties for intact rock, Technical report AFWLTR- 65-116, A.F. Weapons Laboratory, Kirtland AFB, NM.

Deere, D.U., 1968, Geological consideration, In: Rock mechanics in engineering practice(edited by K.G. Stagg and D.C. Zienkiewicz), Wiley, London, England.

Dobereiner, L., De Freitas, M.H., 1986, Geotechnical properties of weak sandstone. Geotechnique, Vol: 36, p: 79–94.

17-Folk, R.L., 1974, Petrology of sedimentary rocks, Hemphill Publishing Company, Texas, USA.

Fahy, M.P. and Guccione, M.J., 1979. Estimating strength of sandstone using petrographic thin-section, Bulletin association of engineering geology and environment, Vol.,16, p: 467-485.

Gamble, J.C., 1971, Durability-plasticity classification of shales and other argillaceous rocks, Ph.D. thesis, University of Illinois, USA.

Ghobadi, M.H.and Mousavi, S.  2012 . The effect of pH and salty solutions on durability of sandstones of the Aghajari Formation in Khouzestan province, southwest of Iran. Arabian Journal of Geosciences. DOI: 10.1007/s12517-012-0741-0.

Gokceoglu, C., Zorlu, K., 2004, A fuzzy model to predict the uniaxial compressive strength and themodulus of elasticity of a problematic rock, Engineering Applications of Artificial Intelligence, Vol: 17, p: 61–72.

Goodman, R.E., 1989, Introduction to rock mechanics, John Wiley & Sons, New York, USA.

Gupta, V., Sharma, R., 2012, Relationship between textural, petrophysical and mechanical properties of quartzites: A case study from northwestern Himalaya, Engineering Geology, Vol: 135-136, p: 1–9.

Hsieh, Y.M., Li, H.H., Huang, T.H., Jeng, F.S., 2008, Interpretations on how the macroscopic mechanical behavior of sandstone affected by microscopic properties—revealed by bonded-particle model, Engineering Geology, Vol: 99, p: 1–10.

James, G.A., Wynd, J.G., 1965, Stratigraphic nomenclature of Iranian Oil Consortium Agreement Area, Bulletin of American Association of Petroleum Geology, Vol: 49, No: 12, p: 2182-2245.

Macleod, J.H., 1969, Geological compilation map of Ahwaz(1:100000), Iranian oil operating companies

Peng, S., Zhang, J., 2007, Engineering geology for underground rocks, Springer-Verlag, Berlin, Germany.

Shakoor, A., Bonelli, R.E., 1991, Relationship between petrophysical characteristics, engineering index properties and mechanical properties of selected sandstones. Bulletin of the Association of Engineering Geologists, Vol: 28, p: 55–71.

Tamrakar, N.K., Yokota, S., Shrestha, S.D., 2007, Relationships among mechanical, physical and petrographic properties of Siwalik sandstones, Central Nepal Sub-Himalayas, Engineering Geology, Vol: 90, p: 105–123.

Tugrul, A., 2004, The effect of weathering on pore geometry and compressive strength of selected rock types from, Turkey. Engineering Geology, Vol: 75, No: 3–4, p: 215–227.

Ulusay, R., Tureli, K., Ider, M.H., 1994, Prediction of engineering properties of a selected litharenite sandstone from its petrographic characteristics using correlation and multivariable statistical techniques. Engineering Geology, Vol: 37, p: 135–157.

32

Vasarhelyi, B., 2003, Some observations regarding the strength and deformability of sandstones in dry and saturated condition, Bulletin of Engineering Geology and Environment, Vol:62, p: 245-249.

Weng, M. C., Jeng, F. S., Huang, T. H., and Lin, M. L., 2005, Characterizing the deformation behaviour of Tertiary sandstones. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, Vol: 42, p: 388-401.

Yasar, E., Ranjith, P.G., Perera, M.S.A., 2010, Physico-mechanical behaviour of southeastern Melbourne sedimentary rocks, International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, Vol: 47, p: 481-487.

Yates, P.G.J., 1992, The material strength of sandstones of the Sherwood Sandstone Group of North Staffordshire with reference to microfabric. Quarterly Journal of Engineering Geology, Vol: 25, p: 107–113.

Zorlu, K., Gokceoglu, C., Ocakoglu, F, Nefeslioglu, H.A., Acikalin, S., 2008, Prediction of uniaxial compressive strength of sandstones using petrography-based models, Engineering Geology, Vol: 96, p: 141–158.