ผลกระทบของคลื่นสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวต่อค่ากำลังรับแรงเฉือนในรอยแตกมวลหิน

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้เพื่อทำการศึกษาผลกระทบของคลื่นสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวต่อค่ากำลังรับแรงเฉือนในรอยแตกมวลหิน โดยการศึกษาพฤติกรรมภายใต้รอยแตกในหินแบบระนาบคู่ด้วยการกำหนดสภาวะของแรงกดตั้งฉากและสภาวะการเคลื่อนตัวแบบพลวัต การทดสอบใช้ตัวอย่างหินทรายที่มีระนาบรอยแตกแบบผิวเรียบและแบบขรุขระ เครื่องทดสอบกำลังเฉือนแบบระนาบเฉือนคู่ที่ติดตั้งบนแท่นแท่นเหย่าถูกพัฒนาขึ้นเพื่อศึกษาผลกระทบของการสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวต่อค่ากำลังรับแรงเฉือนของรอยแตกในหินทรายชุดพระวิหารขนาด 100x100x225 ลูกบาศก์มิลลิเมตร รอยแตกแบบขนานในตัวอย่างหินได้ถูกสร้างขึ้นภายในห้องปฏิบัติการด้วยวิธีการการใช้เลื่อยตัดและการให้แรงดึง พฤติกรรมการเฉือนของรอยแตกถูกตรวจสอบภายใต้แรงตั้งฉากคงที่ในสภาวะสถิตและพลวัต โดยควบคุมความเค้นตั้งฉากคงให้ผันแปรจาก 0.05 จนถึง 4.00 เมกะปาสคาล ด้วยอัตราการเฉือนคงที่ 0.01 เมกะปาสคาลต่อวินาที ค่าอัตราเร่งแนวราบของแรงสั่นสะเทือนฝันแปรจาก 0.0 ถึง 0.8 เท่าของค่าแรงโน้มถ่วง (g) ผลการทดสอบระบุว่าค่ากำลังรับแรงเฉือนบนรอยแตกผิวเรียบมีค่าลดลงเมื่อความเร่งแนวราบมีค่าสูงขึ้น ในขณะที่กำลังรับแรงเฉือนบนรอยแตกผิวขรุขระมีความผันผวนเล็กน้อย ผลการทดสอบแสดงให้เห็นอย่างเด่นชัดว่าแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวในหนึ่งมิติมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อค่ากำลังรับแรงแรงเฉือนในทุกการทดสอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ค่าความเค้นตั้งฉากที่มีคำสูง สมการทางคณิตศาสตร์บนพื้นฐานของเกณฑ์คูลอมบ์ที่พิจารณาถึงผลกระทบของค่าความเร่งของแรงสั่นสะเทือนในแนวราบจึงได้ถูกเสนอเพื่อไข้ในการประเมินค่ากำลังรับแรงเฉือน ผลการศึกษาสามารถใช้วิเคราะห์และออกแบบงานโครงสร้างทางวิศวกรรมในมวลหินที่มีรอยแตกภายใต้สภาวะการสั้นสะเทือนของแผ่นดินไหวและงานระเบิด

คำสำคัญ