بررسی اثر مقیاس بر پارامترهای هندسی سطوح درزه سنگ

بر اساس مطالعات انجام شده، مشخص شده است که رفتار مکانیکی درزه‌های سنگی می‌تواند به عنوان تابعی از مقیاس تغییر کند. در چهل سال گذشته، مطالعات وسیعی بر روی اثر مقیاس بر روی رفتار مکانیکی درزه‌های سنگی انجام شده است. بسیاری از این مطالعات نتایج متناقضی را در بر داشته است. بنابراین ماهیت و سازوکار اثر مقیاس بر رفتار مکانیک درزه‌های سنگی هنوز به طور کامل شناخته نشده و نیاز به مطالعات بیشتری دارد. یکی از مهم‌ترین پارامترهایی که بر روی رفتار برشی درزه‌ها تاثیر گذار است خصوصیات هندسی سطوح آنها است. بنابراین بررسی پارامترهای هندسی سطوح درزه با در نظر گرفتن اثر مقیاس بر آنها تا حد زیادی می‌تواند تبیین کننده رفتار وابسته به مقیاس درزه‌ها باشد. در پژوهش حاضر سه سطح طبیعی درزه با هندسه‌های متفاوت و با ابعاد بیش‌تر از 2500 سانتی‌مترمربع از طبیعت انتخاب شده‌اند. برای ابعاد 50 × 50 میلی‌مترمربع تا 500 × 500 میلی‌مترمربع، پارامترهای هندسی مهم درزه محاسبه شده و اثر مقیاس بر این پارامترها و تغییرات مقادیر آن‌ها نسبت به مقیاس مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد اثر مقیاس بر پارامترهای مختلف هندسی یکسان نبوده و بسته به نوع هندسه درزه و چگونگی توزیع پارامترهای زبری اولیه و ثانویه سطح، نتایج متفاوتی را به همراه خواهد داشت. پارامترهای زاویه‌ای سطح درزه در مقیاس بیشتر از‏‎‎‏400 سانتی‌مترمربع تقریبا مستقل از مقیاس ‏خواهند شد. اما پارامترهای ارتفاعی سطح درزه، برای سطوحی که زبری درجه اول در آنها ‏بیش‌تر باشد، با افزایش مقیاس (حداقل تا‏ 2500 سانتی‌مترمربع) افزایش می‌یابند. ‏