نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، بخش ژئوتکنیک و زیرساخت، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران

2 کارشناس پژوهشی، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

به دلیل گسترش سطحی بسیار زیاد سنگ­های رسوبی در سطح زمین و قرارگیری بسیاری از سازه‌های عمرانی بر روی آنها، شناخت این سنگ­ها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می­باشد. این شناخت در محیط‌های تخریبی همچون سواحل به دلیل وجود عوامل مخرب دارای اهمیت بیشتری است. از مهمترین عوامل مؤثر روی نتایج پارامترهای مهندسی، سن تشکیل سنگ­های رسوبی است. هدف از این تحقیق بررسی میزان تأثیر سن سنگ روی پایداری موج‌شکن به منظور انتخاب مصالح مناسب­تر برای ساخت موج شکن می­باشد. روش تحقیق شامل بازدید صحرایی از تعدادی از موج‌شکن­های سواحل جنوبی و شمالی ایران، بررسی پارامترهای سنگ‌شناسی و سازه­ای مصالح سنگی لایه حفاظ، انجام آزمایش‌های مهندسی جهت کمک به سنجش دوام و ارزیابی تأثیر سن مصالح سنگی بر نتایج و عملکرد این مصالح می­باشد. نتایج نشان‌دهنده اولویت انتخاب مصالح با ترکیب سیلیسی همچون ماسه‌سنگ نسبت به مصالح کربناته در سن زمین‌شناسی یکسان می­باشد. همچنین افزایش سن مصالح سنگی (از پلیستوسن تا کرتاسه) سبب افزایش دانسیته سنگ (از 59/1 تا 45/2 گرم بر سانتیمتر مکعب)، کاهش تخلخل (از 7/44 تا 41/0 درصد) و جذب آب (از 6/29 تا 21/0 درصد)، افزایش پارامترهای مقاومتی شامل افزایش مقاومت فشاری تک محوری (از 5 تا 19/111 مگاپاسکال)، افزایش بارنقطه­ای (از 2/1 تا 12/5 مگاپاسکال) و افزایش مقاومت کششی (از 10/0 تا 56/16 مگاپاسکال) و کاهش افت ناشی از فرایندهای سایشی، ضربه­ای و شیمیایی شامل کاهش افت ارزش ضربه­ای (از 30/54 تا 94/10 درصد)، افزایش شاخص دوام وارفتگی (از 10/82 تا 44/99 درصد)، کاهش افت سلامت سنگ (از 50/28 تا 038/0 درصد) و کاهش افت سایش لس آنجلس (از 57/71 تا 67/22 درصد) می­گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

کتابنگاری
آقانباتی، س ع.، 1383- زمین‌شناسی ایران، انتشارات سازمان زمین‌شناسی کشور.
تلخابلو، م.، 1386- ارزیابی ویژگی‌های مهندسی سنگ‌ها و ارائه معیارهای مناسب جهت کاربرد در سازه‌های دریایی- سواحل جنوبی ایران، پایان‌نامه دکتری زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.
توحیدی، و.، 1390- ارزیابی ویژگی‌های مهندسی مصالح سنگی مصرفی در موج شکن جدید بندر انزلی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد.
جلالی، ح.، 1369- اهمیت دوام سنگ در پایداری موج شکن‌های سنگریزه‌ای، اولین کنفرانس بین المللی بندرسازی و سازه‌های دریایی.
حسینی، ر.، 1385- ارزیابی ویژگی‌های زمین‌شناسی مهندسی سنگ‌های زیستی تخریبی (لوماشل) جهت استفاده در سازه‌های سنگی دریایی و ارائه روش بهسازی آنها، پایان‌نامه کارشناسی ارشد زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.
شفیعی­فر، م.، 1390- راهنمای کاربرد سنگ در موج شکن و سازه های حفاظتی، وزارت راه و شهرسازی، پژوهشکده حمل و نقل.
شکری زیناب، س.، 1394- مطالعه هوازدگی سنگ‌های میانگذر دریاچه ارومیه در اثر آب شور، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز.
قاسمی قهساره، م.، 1392- تأثیر ویژگی‌های سنگ‌شناسی سنگ‌های کربناته سازندهای آسماری و میشان و ماسه سنگ‌های سازند آغاجاری بر روی دوام پذیری آنها جهت استفاده در سازه‌های حفاظتی دریایی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس تهران.
ناصحی، س ع.، 1376- تعیین معیارهای مناسب برای کاربرد سنگ در احداث سازه‎های دریایی، جنوب شرق ایران (چابهار)، پایان‎‌نامه کارشناسی ارشد زمین‎شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.
نیکودل، م.، 1369، مطالعه معیارهای شناخت زوال پذیری سنگ، پایان نامه کارشناسی ارشد زمین‌شناسی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.
 
References
 Assen, R.L., 2000- Durability assessment of armour stones along the coast of Cartagena”, Columbia. Memoirs of the Centre of Engineering Geology in the Netherlands, Vol. 191. Delft, 84 pp.
ASTM (American society for testing and materials), 1996- Resistance to Degradation of Large-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine1, C 535-96.
ASTM (American society for testing and materials), 1998- Standard test method of Slake Durability of Shales and Similar Weak Rocks, D 4644-87.
ASTM (American society for testing and materials), 1999- Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate, C 88-99a.
ASTM (American society for testing and materials), 2001- Standard test method for Splitting Tensile Strength of Intact Rock Core Specimens, Designation D 3967-95a.
ASTM (American society for testing and materials), 2001- Standard test method for determination of the point load strength index of rock, Designation D 5731-95.
ASTM (American society for testing and materials), 2002- Standard test method of unconfined compressive strength of intact rock core specimens, D 2938-95.
British standard Institution, 1989- Code of Practice for Determination of Aggregate Impact value, BS 812.
Depuy, G. W., 1965 - Petrographic investigations of rock durability and comparisons of various test procedures, Bulletin of the American Association of Engineering Geologists, Vol.2, pp. 31-46.
Duncan, N., 1969- Engineering Geology and rock mechanics', London, Leonard Hill, Vol. 1
Fookes, P. G. and Poole, A., 1981- Some preliminary considerations on the selection and durability of rock and concrete materials for breakwaters and coastal protection”, Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, Vol.14, pp.97–128. https://doi.org/10.1144/GSL.QJEG.1981.014.02.03.
Fookes, P. G. Gourdly, C. S. and Ohikere, C., 1988- Rock weathering in engineering time, Quaterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, Vol. 21, pp 33-57. https://doi.org/10.1144/GSL.QJEG.1988.021.01.03.
Hoshino, K., 1967- Mechanical Properties of Some Japanese Sedimentary Rocks under Confining Pressure (1), Journal of the Japan Society of Engineering Geology, Volume 8, Issue 3, Pages 151-164. https://doi.org/10.5110/jjseg.8.151
Hosking, J.R., and Tubey, L.W., 1969- Research on low grade and unsound aggregates. RRI Report LR 293. Road Research Laboratory, Ministry of Transport, Crow Thorne, UK.
Kanji, M. A., 2014- Critical issues in soft rocks, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, Volume 6, Issue 3, pp: 186-195. http://dx.doi.org/10.1016/j.jrmge.2014.04.002.
Koide, H., Hoshino, K., Endo, G. & Kitaoka, M., 1979- Effect of Geological Compaction on the Deformation of Sedimentary Rocks. International Society for Rock Mechanics and Rock Engineering. 4th ISRM Congress, 2-8 September, Montreux, Switzerland.
Latham J. P. and Poole, A. B., 1988- Assessing the effect of armourestone shape & wear, Coastal Engineering, Vol.2, pp. 2299-2312. https://doi.org/10.1061/9780872626874.171.
Latham, J. P., 1991- Degradation model for rock armour in coastal engineering, Quaterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, London, Vol.24, pp. 101-118. DOI: 10.1144/GSL.QJEG.1991.024.01.11.
Latham, J. P., Lienhart, D. A. and Dupray, S., 2006c-Rock quality, durability and service life prediction of armourstone, Engineering Geology, Vol. 87, pp.122–140. doi:10.1016/j.enggeo.2006.06.004.
Mather, R. P., 1985- Rock for breakwater construction in Western Australia: its availability and influence on design, Engineering Geology, Vol.22, pp. 35-44. https://doi.org/10.1016/0013-7952(85)90036-5.
Okamoto, R., Kojima, K. and Yoshiaka, R., 1981- Distribution and Engineering Properties of Weak Rocks in Japan. Proc International Symposium on Weak Rock, V5, P89-103.
Tomasicchio, G. R., Lamberti, A. and Archetti, R., 2003- Armor stone abrasion due to displacements in sea storms, Journal of Waterway, Port, Coastal and Ocean Engineering, Vol.129, pp. 229-242. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-950X(2003)129:5(229).
Topal, T. and Acir, O., 2002- Quality assessment of the armourstone for a rubble mound breakwater (Sinop, Turkey), Environmental Geology, Vol.46, pp.905 – 913. DOI: 10.1007/s00254-004-1102-4.
Tugrul, A. and Zarif, I. H., 1999- Correlation of mineralogical and textural characteristics with engineering properties of selected granitic rocks from Turkey, Engineering Geology, Vol.51, pp.1-23. Doi: 10.1016/s0013-7952(98)00071-4.
Wood, D. and Shaw, N., 2012- The Correlation of Unconfined Compressive Strength with Dry Density and Grainsize for Different Aged Sedimentary Rock. International Society for Rock Mechanics and Rock Engineering. ISRM International Symposium - EUROCK 2012, 28-30 May, Stockholm, Sweden.
Yagiz, S., 2011- Correlation between slake durability and rock properties for some carbonate rocks, Bull Eng Geol Environ, 70:377–383. DOI 10.1007/s10064-010-0317-8.