دانلود رایگان سوالات کارشناسی ارشد آزاد مهندسی معدن - مکانیک سنگ 1390

---

آزمون های برگزار شده

---

تحلیل محتوایی سؤالات ارشد مکانیک سنگ آزاد ۱۳۹۰

بررسی ساختار سؤالات نشان می‌دهد که تسلط بر ریاضیات مهندسی و مفاهیم الاستیسیته نقش بسزایی در پاسخگویی به دفترچه سال ۱۳۹۰ داشته است. تحلیل سرفصل‌های کلیدی به شرح زیر است:

خواص مکانیکی سنگ بکر و معیارهای شکست

• معیار موهر-کولمب: بررسی روابط بین تنش‌های اصلی ($sigma_1$ و $sigma_3$)، چسبندگی ($c$) و زاویه اصطکاک داخلی ($phi$).
• معیار هوک-براون: کاربرد این معیار تجربی برای برآورد مقاومت توده‌سنگ‌های درزه‌دار با استفاده از پارامترهای ثابت سنگ بکر ($m_i$) و شاخص GSI.
• آزمون‌های آزمایشگاهی: تحلیل نتایج آزمون‌های مقاومت فشاری تک‌محوره (UCS)، سه‌محوره و آزمون کشش برزیلی.

رده‌بندی ژئومکانیکی و رفتار توده‌سنگ

• سیستم RMR (بی‌نیاوسکی): تأثیر پارامترهای مقاومت سنگ، RQD، فاصله درزه‌ها، شرایط ناپیوستگی‌ها، آب زیرزمینی و جهت‌گیری ناپیوستگی‌ها نسبت به محور تونل.
• سیستم Q (بارتون): تحلیل سه نسبت اصلی در فرمول Q (ابعاد بلوک‌ها، مقاومت برشی درزه‌ها و شرایط تنش فعال).
• تغییر شکل‌پذیری: برآورد مدول تغییر شکل‌پذیری توده‌سنگ ($E_m$) بر اساس شاخص‌های تجربی.

توزیع تنش و طراحی فضاهای زیرزمینی

• تنش‌های برجا و القایی: محاسبه تنش‌های اطراف یک گشودگی دایره‌ای در محیط الاستیک همگن و ایزوتروپ (معادلات کرش).
• روش خط اندرکنش سنگ و نگهداری (Convergence-Confinement Method): تحلیل رفتار الاستوپلاستیک سنگ اطراف تونل و زمان بهینه نصب سیستم نگهداری.
• مکانیک ناپیوستگی‌ها: رفتار برشی درزه‌ها (معيار بارتون-بندیس) و صلبیت نرمال و برشی ناپیوستگی‌ها.

راهبرد پیشنهادی برای مطالعه

1. تسلط بر هندسه تنش‌ها: توانایی انتقال تنش‌ها از صفحات اصلی به صفحات مایل با استفاده از روابط مثلثاتی یا دایره مور در حل مسائل تند و وقت‌گیر بسیار تعیین‌کننده است.
2. درک تفاوت رفتار سنگ بکر و توده‌سنگ: همواره توجه داشته باشید که حضور ناپیوستگی‌ها مقاومت و صلبیت مقیاس بزرگ را به شدت کاهش می‌دهد؛ فرمول‌های ارتباطی این دو بخش را به دقت یاد بگیرید.
3. تمرکز بر طراحی پایدارسازی: مفاهیم مکانیکی حاکم بر کارکرد راک‌بولت (میخ‌کوبی) و شاتکریت (بتن پاششی) را از دیدگاه توزیع تنش مرور کنید.

جمع‌بندی

آزمون مکانیک سنگ سال ۱۳۹۰ دانشگاه آزاد، آزمونی با غنای محاسباتی بالا بود. داوطلبانی که به مبانی تئوری الاستیسیته و معیارهای شکست تسلط داشتند، موفق شدند درصد بالایی در دروس تخصصی کسب کنند. ترکیب مفاهیم ریاضی با مشاهدات زمین‌شناسی ساختگاهی ساختار کلی این آزمون را شکل داده بود.

---

سؤالات متداول

تفاوت مقاومت سنگ بکر (Intact Rock) و توده‌سنگ (Rock Mass) چیست؟

سنگ بکر قطعه سنگ بدون ناپیوستگی در مقیاس کوچک آزمایشگاهی است، در حالی که توده‌سنگ شامل سنگ بکر به همراه سیستم‌های درزه، گسل و لایه‌بندی در مقیاس بزرگ برجا است و مقاومت به مراتب کمتری دارد.

معیار هوک-براون چه زمانی به معیار موهر-کولمب ترجیح داده می‌شود؟

معیار هوک-براون به دلیل ماهیت تجربی و انطباق بهتر با رفتار غیرخطی سنگ‌ها تحت تنش‌های کم و متوسط، برای برآورد مقاومت توده‌سنگ‌های درزه‌دار و خردشده ترجیح داده می‌شود.

در سیستم Q، نسبت SRF (فاکتور کاهش تنش) نشان‌دهنده چیست؟

این فاکتور نشان‌دهنده شرایط تنش‌های برجا، حضور زون‌های ضعیف برشی یا پدیده‌های مچاله شدن (Squeezing) و ترکیدن سنگ (Rockburst) در اطراف فضای زیرزمینی است.

نقش آب زیرزمینی در کاهش پایداری شیروانی‌های سنگی چیست؟

آب زیرزمینی با ایجاد فشار منفذی باعث کاهش تنش مؤثر روی صفحات ناپیوستگی شده و طبق قانون موهر-کولمب، مقاومت برشی صفحه لغزش را به شدت کاهش می‌دهد.

شاخص GSI (شاخص مقاومت زمین‌شناسی) بر چه اساسی تعیین می‌شود؟

این شاخص بر اساس ساختار هندسی توده‌سنگ (میزان قفل‌شدگی بلوک‌ها) و شرایط کیفی سطوح ناپیوستگی‌ها (میزان زبری و دگرسانی) به صورت چشمی و صحرایی تعیین می‌شود.

---

سوالات و پاسخ سوالات کارشناسی ارشد - بخش صد و چهل و پنجم ( بیشتر ... )