Upload
others
View
25
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
11/19/2019
1
Elementë të Mekanikëssë Shkëmbinjve
Th.Korini, 2019
Fakulteti i Gjeologjisë dhe i Minierave
Leksioni 3
Ma
ste
r, G
jeo
ma
tik
ë
SHKEMBINJTE DHE MASIVET SHKEMBORE
- Formuar nga ngurtësimi i masave të shkrira magmatike* shkëmbinj intruzive* shkëmbinj efuzive
LLOJET E SHKEMBINJVE
a) SHKEMBINJ MAGMATIKE
b) SHKEMBINJ SEDIMENTARE
- Formuar nga depozitimi i grimcave minerale shkëmbformuese në mjedis ajror dhe ujor në rrugë mekanike, kimike, organogjene …
c) SHKEMBINJ METAMORFIKE
- Produkte të metamorfizimit të shkëmbinjve magmatikë e sedimentarë në kushte të veprimit të presioneve e temperaturave të rritura.
11/19/2019
4
NDERTIMI I SHKEMBINJVE
- Format trupore: * të rregullta* relativisht të qëndrueshme* të çrregullta
- Ndërtimi shtresor me trashesi nga disa cm në disa dhjetra metra, shtrirja deri disa km.
- Forma thjerrezore - me shtrirje të kufizuar.
Struktura dhe tekstura karakterizojne ndërtimin e brendshëm të shkëmbit.
Struktura pasqyron mënyrën e vendosjes së kokrrizave të veçanta të mineraleve përbërëse në agregate minerale.
Strukturë: a) kristalineb) porfirikec) copezored) oolite-sferolitee) sfungjerore
Strukturë e një graniti
11/19/2019
5
Tekstura jep thurjen e agregateve në trashësinë e trupit shkëmbor.
Teksturë: a) masiveb) porozec) shtresore
Granit
Gneis
TRASHESITE DHE MASIVET SHKEMBORE
TRASHESI SHKEMBORE Karakteristika të ndryshme përbërjeje, strukture, teksture
MASIVET SHKEMBORE Shkëmbinjtë në kushtet e ndodhjes natyrore të tyre që gjatë periudhave gjeologjike i janë nënshtruar ndryshimeve sasiore e cilësore.
Masivi Shkëmbor përmban: * plane shtresëzimi* tektonika* çarje* përkulje* etj
karakteristika struktu rore
11/19/2019
6
Shembull masivi shkëmbor
LLOJET KRYESORE TE KARAKTERISTIKAVE STRUKTURORE
Planet e shtresëzimit: ndajnë shkëmbinjtë sedimentarë në shtresa. Përfaqësojnë ndërprerje gjatë depozitimit të shkëmbit.
Përkuljet: janë struktura në të cilat pjerrësia e shtresave ndryshon si rezultat i përkuljeve nga forcat tektonike të pas depozitimit.
çarje tërheqjeje
çarje sipas shtrirjes
çarje oblike
11/19/2019
7
Tektonika: çarje të shoqëruara me zhvendosje te konsiderueshme tangenciale.
A – tektonikë normale
B – tektonikë e përmbysur
C – tektonikë shkëputëse
Shembull tektonike
11/19/2019
9
Çarja: sipërfaqe plane ose edhe e kurbëzuar në masivin shkëmbor e cila ofron një rezistencë të ulët në tërheqjenë drejtimin përpendikular me të, krahasuar me rezistencën në tërheqje të masës shkëmbore.
Një grup çarjesh paralele formon një familje çarjesh.
Ndërprerja e familjeve të çarjeve formon një sistem çarjesh.
PARAMETRAT QE KARAKTERIZOJNE ÇARJET
1. Parametrat gjeometrike
Orientimi i çarjes:
Renia: kendi qe formon plani i çarjes me planin horizontal (nga 0° ne 90 °).
Azimuti: kendi qe formon nje drejtez horizontale e planit te çarjes me veriun manjetik (nga 0° ne 360 °).
11/19/2019
10
Vazhdueshmëria e çarjes: gjykohet duke u nisur nga gjurmët e dukshme në një zhveshje. Konturi i çarjes mund të jetë i formave të ndryshme (disk, poligon etj…)
Pozicioni në hapësirë: përcaktohet duke dhënë koordinatat e një pike të çarjes në sistemin koordinativ x, y, z. Për çarjet që i takojnë një familjeje përcaktohet distanca ndërmjet çarjeve.
Ashpërsia dhe valëzimi i çarjes: karakterizon gjeometrinë e sipërfaqes së çarjes në shkallë të vogël. Ashpërsia – në shkallë milimetrike apo centimetrikeValëzimi – në shkallë decimetrike ose metrike
Trashësia e çarjes: distanca që ndan dy faqet e një çarjeje . Në thellësi çarjet janë të mbyllura.
2. Parametrat gjeologjikë
Mbushja e çarjes: një material mbushës është shpesh i pranishëm ndërmjet faqeve të një çarjeje (p.sh. mbushës argjilor).
Prania e ujit: parametër i rëndësishëm, prania ose qarkullimi i ujit.
KARAKTERISTIKAT MEKANIKE TE ÇARJEVE
1. Rezistenca në prerje
n
11/19/2019
11
Parametrat që ndikojnë në rezistencën në prerje të çarjeve:
- karakteristikat gjeometrike të sipërfaqeve në kontakt;
- gjendja e faqeve dhe shkalla e alterimit;
- trashësia dhe lloji i materialit mbushës;
- intensiteti i sforcimeve normale në momentin e kryerjes
së provës;
- madhësia e sforcimeve normale fillestare;
- prania e ujit në çarje ose përmbajtja e ujit në materialin
mbushës;
- shpejtësia e prerjes;
- madhësia e zhvendosjes tangenciale;
- orientimi i prerjes.
Rëndësia e këtyre parametrave është e ndryshme në funksion të rastit të analizuar.
a. Rezistenca në prerje e një çarjeje të lëmuar
Një çarje plane në mënyre ideale (p.sh. krijuar artificialisht nga prerja me sharrë e një blloku shkëmbor)
- Prova në prerje kryhet në ngarkesë normale konstante dhe shpejtësi prerjeje të fiksuar.
n
u
pr
u
11/19/2019
13
n
r
n rtg Rezistenca në prerje jepet nga ligji i Kulomb-it:
,r rtg - këndi i fërkimit mbetës dhe koeficienti i fërkimit mbetës i çarjes.
- sforcimi tangencial.
- sforcimi normal.
r varet nga ashpërsia e sipërfaqeve në kontakt.
Paisje për përcaktimin e këndit të fërkimit të çarjeve
11/19/2019
14
b). Rezistenca në prerje e një çarjeje me dhëmbëzim të rregullt
n
u
v
i
i: këndi i pjerrësisë së “dhëmbëve” në lidhje me planin mesatar të çarjes .
Në një sistem n,t të orientuar sipas faqeve sipas së cilave realizohet rrëshqitja, sforcimi normal dhe ai tangencial lidhen me relacionin:
n rtg
Në sistemin N, T të orientuar sipas drejtimit mesatar të çarjes, kriteri i shkatërrimit shprehet:
n rtg i
Zhvendosja tangenciale δu shoqërohet me zhvendosje normale δv si rezultat i fenomenit te dilatancës.
3n
u n
v
u
2n
1n
3P
2P
1P
1n
2n
aC
r
rr i
A
Për një vlerë të dhënë të sforcimit normal përcaktohen dy vlera të rezistencës:
Një rezistencë kulmore - vlera maksimale e arritur nga sforcimi tangencial që ka të bëjë dhe me shkatërrimin e dhëmbëve.
11/19/2019
15
Një rezistencë mbetëse - karakterizon fërkimin e sipërfaqeve në kontakt.
3n
u n
v
u
2n
1n
3P
2P
1P
1n
2n
aC
r
rr i
A
Përftohen dy kurba:Kurba 1 që i korrespodon vlerave kulmore (pikave P1, P2, P3)
Kurba 2 që i korrespodon vlerave mbetëse
Në qoftë se marrim parasysh zonën σ > σA, kurba ,n mund të shkruhet:
A n rC tg
Kohezioni CA përftohet nga zgjatja e 1.
CA quhet kohezion fiktiv dhe përfaqeson influencen e valëzimeve të sipërfaqes.
Jepet nga: A A r rC tg i tg
Prova në prerje është një provë e polarizuar.Në qofte se dhëmbët nuk janë simetrike por paraqesin pjerrësi të ndryshme i1 dhe i2 rezistenca do të varet nga drejtimi i kryerjes së provës.
n
r
1r i
n
r
2r i
11/19/2019
16
b). Rezistenca në prerje e çarjeve me sipërfaqe të çrregullt
n
r
nk d
r
r
u
u
v
n
1i
2i n
in
d
Dallojmë:- një rezistencë kulmore që i korrespodon sforcimit maksimal në prerje;- nje rezistencë mbetëse që përfaqëson fërkimin e sipërfaqeve në kontakt.
Rezistenca kulmore lidhet me sforcimin normal sipas:
n r n
nn
c
tg k d
d F
k – konstante që varet nga ashpërsia e faqeve;
F – funksion zbritës që lidh me nn
c
d
Autorë të ndryshëm japin:
log ku 1 100n nn r
c c
tg k
k – koeficient i ashpërsise (k=20 për sipërfaqe shumë të ashpra).
σc – rezistenca në shtypje e materialit të faqeve të çarjes.
2 - Funksion empirik: 1 nb
p J n rC e tg
1 -
11/19/2019
17
2. Deformimi normal i çarjeve
( )mcv V f e
n
n
- Në një çarje, kontakti nuk realizohet në gjithë sipërfaqen, por në disa pika.
- Rritja e ngarkesës normale çon në mbylljen e çarjes dhe rritjen e sipërfaqes së kontaktit.
Ka dy kufizime në deformimin normal të çarjeve:
• Një çarje e hapur nuk ka rezistencë në tërheqje;
• Ka limit në mbylljen e çarjes Vmc i cili duhet të jetë më i vogël se “trashësia” e çarjes e.
Një relacion i thjeshtë jepet nga:
ku
t
nmc
mc
vA v V
V v
ξ – presioni i qetësisë; Δv – deformimi normal.
11/19/2019
18
TREGUES TE TJERE MBI ÇARSHMERINE
Treguesi i cilësisë së shkëmbit RQD
( 10 )100 %kk l cml
RQDl
Cilësia RQD %
Shume e dobët 0 - 25 %
E dobët 25 - 50 %
E kënaqshme 50 - 75 %
E mirë 75 - 90 %
Shumë e mirë 90 - 100 %
RQD mund të përcaktohet edhe nëpërmjet matjeve të distancësndërmjet çarjeve: 0.1100 0.1 1RQD e
λ – frekuenca e çarjeve (numri i çarjeve për ml).