رده‌ بندي دسته‌درزه ها با استفاده از 3 ويژگي آنها و مطالعه موردي در معدن سنگ چيني ني‌ريز

Joint Sets Classification by 3-Parameters, Case Study: Neyriz Marble Mine ‎‎(Fars Province, Iran)‎

رده بندي و بررسي ناپيوستگي‎ ‎ها در شناخت و حل مسايل زمين‎ ‎شناسي به‌ويژه در زمين‎ ‎شناسي مهندسي و مكانيك سنگ بسيار اهميت دارد. امروزه رده‌‏‎ ‎بندي درزه‏‎ ‎ها با استفاده از دو ويژگي شيب ‏و جهت شيب در شبكه استريونت انجام مي‎ ‎شود، اما بررسي‎ ‎هاي نوين بيانگر آن است كه تنها دو عامل شيب و جهت شيب قادر به نشان دادن ويژگي‎ ‎ها و رفتار آنها در حل بسياري از مسايل از ‏جمله پايداري سازه هاي ژيوتكنيكي نيستند. در اين نوشتار از روشي جديد براي رده‏‎ ‎بندي درزه‏‎ ‎ها با استفاده از 3 ويژگي درزه در يك محيط نرم‌افزاري 3 بعدي با استفاده از نرم‌افزارهاي ‏SPSS‏ و ‏Matlab‏ استفاده شده است. همچنين به منظور كاربردي كردن اين روش درزه‎ ‎هاي معدن سنگ چيني ني‎ ‎ريز به عنوان مطالعه موردي رده‌بندي شد. در بررسي و تحليل درزه‎ ‎ها در اين معدن از ‏ويژگي شيب و جهت شيب به همراه نوع پرشدگي به عنوان ويژگي سوم استفاده شده و در ادامه نتايج به دست آمده از اين روش با روش معمول دسته بندي با 2 ويژگي مورد مقايسه قرار گرفته ‏است. اين مقايسه نشان داد كه يك سامانه درزه در روش قديمي به دو سامانه درزه در روش نوين تبديل شده است كه يك دسته درزه داراي پرشدگي با اكسيد آهن و دسته درزه ديگر فاقد ‏پرشدگي است. بررسي ها نشان مي دهد كه دسته درزه بدون پرشدگي در محدوده معدن سبب ريزش و ناپايداري ديواره ها و همچنين سبب رخداد پديده پوسته شدگي در پاشنه برخي پله ها ‏مي‌شود. در پايان نيز با استفاده از نرم‌افزار ‏SPSS‏ منحني رگرسيون و مقدار كوواريانس براي هر يك از دسته درزه‎ ‎هاي روش نوين رسم و محاسبه شد. نتايج نشان داد، هر چه جهت شيب ‏درزه‌هايي كه فاقد پرشدگي هستند به سمت شمال ميل مي كند، شيب آنها به 90 درجه نزديك تر مي شود كه اين امر مي‌تواند كليدي براي شناخت ناپايداري ها و همچنين طراحي و برنامه‌ريزي ‏استخراج در معدن سنگ چيني باشد. ‏

Classification of discontinuities and fractures in rock plays an important role in study and problem solving in geosciences fields, especially in ‎Engineering Geology and Rock Mechanics. Nowadays, joints are classified on the basis of two geometrical parameters of dip and dip direction, ‎presented on stereonets. It is clear that the behavior of discontinuities cannot be thoroughly presented by these parameters in solving such related ‎problems, as stability of geotechnical structures like rock slopes and tunnels. The present paper deals with the results of a research within which a ‎new method of joint classification by 3 parameters has developed. This is done in 3D environment software, utilizing Matlab and SPSS softwares ‎as supporting programs. Two employed parameters are conventional dip and dip direction, while the third parameter can be one of other joint ‎characteristics such as infilling, length, aperture and so on. In order to check the validity of the method, it was applied in one of the Neyriz ‎Marble quarries, where rock mass contains well defined and clear joints. In this research, the type of infilling of joints has been taken into account ‎as the third parameter, and the results were compared to the traditional 2-parameters classification. This revealed that one joint system defined on ‎stereonets, in new 3-parameter classification, is distinguished as two separate joint systems regarding their type of infilling, namely, iron oxides ‎and non-filling. Field investigation shows the joint system with no infilling is contributing in instability of rock walls and also occurrence of ‎spalling phenomenon in toes of some benches. Utilizing SPSS software, a regression analysis has been performed for each set of joint data, and it ‎is shown that a better correlation factor exists between the values in the new 3D classification. It also shows that the more non-filling joints ‎extend northward, their dips tends to 90°, and this can be a key in slope stability studies, as well as in mining design and planning. ‎