भू-यांत्रिकी व भूमि नियंत्रण: शैल गुण, शैल-पुंज वर्गीकरण, यथास्थान प्रतिबल, विफलता सिद्धांत, विवर, अवतलन, ढलान, स्तंभ, आलंबन व भराई
1. शैलों के भू-तकनीकी गुण व शैल-पुंज वर्गीकरण
अखंड शैल के सूचक व सामर्थ्य गुण क्रोड (core) पर मापे जाते हैं। एकअक्षीय संपीडन सामर्थ्य (UCS, σc) उस बेलन को विफलता तक भारित कर मिलती है जिसकी लंबाई व्यास की लगभग 2–2.5 गुनी हो। तनन सामर्थ्य अप्रत्यक्ष रूप से ब्राज़ीलियाई परीक्षण से मापी जाती है, D व्यास व t मोटाई की चकती को व्यास पर P भार पर विफलता तक भारित कर: σt = 2P/(π D t)। बिंदु भार परीक्षण सूचकांक Is = P/De² देता है, 50 mm क्रोड हेतु Is(50) में संशोधित, और UCS उससे स्थल-अंशांकित गुणक (प्रायः 20–25 की कोटि) द्वारा आकलित होती है। त्रि-अक्षीय परीक्षण अनेक परिरोधी दाबों σ3 पर σ1 और अतः विफलता आवरण देता है। विरूपणशीलता यंग मापांक व पॉयसन अनुपात से, और दुर्बल शैलों की टिकाऊपन स्लेक टिकाऊपन सूचकांक से मिलती है।
शैल-पुंज असांतत्यों से कटा अखंड शैल है, और शैल-पुंज वर्गीकरण इस पर संख्या रखता है कि संधियाँ उसे कितना दुर्बल करती हैं। RQD (डीयर) किसी क्रोड-रन का वह प्रतिशत है जो 10 cm या अधिक लंबे अखंड टुकड़ों से बना हो: RQD = Σ(≥ 10 cm टुकड़ों की लंबाइयाँ)/कुल रन × 100, जहाँ 0–25 अति दुर्बल, 25–50 दुर्बल, 50–75 मध्यम, 75–90 अच्छा व 90–100 उत्कृष्ट। RMR (बीनियाव्स्की) छह प्राचलों — अखंड सामर्थ्य, RQD, असांतत्य अंतराल, असांतत्य दशा, भूजल, तथा संधि अभिविन्यास हेतु समायोजन — की रेटिंग जोड़कर 0–100 देता है, बीस अंकों की पाँच श्रेणियों में, अति दुर्बल (21 से कम) से अति उत्तम (81–100) तक। Q-पद्धति (बार्टन) तीन अनुपातों को गुणा करती है: Q = (RQD/Jn)(Jr/Ja)(Jw/SRF) — खंड आकार, अंतर-खंड अपरूपण सामर्थ्य, तथा सक्रिय प्रतिबल — 0.001 से 1000 तक लघुगणकीय पैमाने पर। GSI वर्गीकरण को हॉक–ब्राउन मानदंड तक ले जाता है।
2. यथास्थान प्रतिबल, यंत्रीकरण, तथा शैल विफलता के सिद्धांत
कोई भी विवर बनने से पहले भूमि अक्षत (यथास्थान) प्रतिबल वहन करती है। ऊर्ध्वाधर घटक अधिभार का भार है, σv = γH, सामान्य शैल इकाई भारों हेतु गहराई के प्रति मीटर लगभग 0.025–0.027 MPa। क्षैतिज प्रतिबल k = σh/σv के रूप में व्यक्त होता है; केवल प्रत्यास्थ परिरोधन k = ν/(1 − ν) देता, पर विवर्तनिक प्रतिबल उथली गहराई पर प्रायः k को 1 से अधिक बना देता है। प्रतिबल मापा जाता है:
| विधि या उपकरण | यह क्या देता है |
|---|---|
| द्रवचालित विभंजन | बंद वेधछिद्र खंड में शट-इन दाब Ps न्यूनतम क्षैतिज प्रतिबल σh के बराबर है; भंजन दाब Pb, छिद्र दाब P0 व तनन सामर्थ्य T सहित σH = 3σh − Pb − P0 + T |
| ओवरकोरिंग (CSIRO खोखला-अंतर्वेश सेल, USBM गेज) | गेज को क्रोड द्वारा मुक्त करने पर विकृति-मुक्ति; HI सेल एक छिद्र से पूर्ण 3-D प्रतिबल प्रदिश देता है, USBM गेज छिद्र के लंबवत् तल में प्रतिबल |
| फ़्लैट जैक | खाँचे के लंबवत् प्रतिबल, वह दाब जो उसके आर-पार पिनों को मूल अंतराल पर लौटा दे |
| वेधछिद्र विस्तारमापी, अभिसरण सूचक | गहराई पर लंगरों का विस्थापन; विवर का संकुचन |
| भार सेल, प्रतिबल सेल, पीज़ोमीटर | आलंबन या बोल्ट पर भार; शैल में प्रतिबल परिवर्तन; छिद्र-जल दाब |
मोर–कूलॉम मानदंड किसी तल पर अपरूपण सामर्थ्य को τ = c + σn tan φ लिखता है। मुख्य प्रतिबलों में यह σ1 = σc + σ3 tan²(45° + φ/2) बनता है, एकअक्षीय सामर्थ्य σc = 2c cos φ/(1 − sin φ) सहित; विफलता तल लघु मुख्य प्रतिबल दिशा से 45° + φ/2 बनाता है। यह तनन सामर्थ्य का अधिक पूर्वानुमान करता है, अतः तनन सीमा (cut-off) जोड़ी जाती है। अनुभवसिद्ध हॉक–ब्राउन मानदंड, σ1 = σ3 + σc(m σ3/σc + s)^a, जहाँ अखंड व अच्छी गुणता के शैल हेतु a = 0.5, वास्तविक आवरणों की वक्रता पकड़ता है, और पुंज के अधिक संधियुक्त होने पर उसके स्थिरांक m व s घटते हैं (अखंड शैल हेतु s = 1)। ग्रिफ़िथ सिद्धांत विफलता को दोषों के सिरों से उनकी वृद्धि पर आरोपित करता है और एकअक्षीय संपीडन सामर्थ्य को तनन सामर्थ्य का 8 गुना पूर्वानुमानित करता है।
3. खान विवरों के चारों ओर प्रतिबल, तथा अवतलन
विवर अक्षत प्रतिबल को अपने चारों ओर मोड़ देता है। ऊर्ध्वाधर प्रतिबल σv व क्षैतिज प्रतिबल kσv वाले प्रत्यास्थ माध्यम में वृत्तीय विवर हेतु (किर्श हल) सीमा पर स्पर्शरेखीय प्रतिबल शिखर व फ़र्श पर σθ = σv(3k − 1) और पार्श्व-दीवारों पर σθ = σv(3 − k) है। द्रवस्थैतिक प्रतिबल (k = 1) में यह सर्वत्र 2σv है; k < 1/3 पर शिखर तनाव में चला जाता है, इसीलिए निम्न-क्षैतिज-प्रतिबल भूमि में छतें पहले विफल होती हैं। सांद्रण लगभग तीन त्रिज्याओं में समाप्त हो जाता है। आयताकार व दीर्घवृत्तीय विवर अपने कोनों व दीर्घ अक्ष के सिरों पर अधिक सांद्रण करते हैं; मुख्य प्रमुख प्रतिबल की दिशा में लंबा दीर्घवृत्त सबसे अनुकूल आकार है।
अवतलन (subsidence) उत्खनन के ऊपर सतह का धँसना है। इसका गर्त कार्य-स्थल के किनारों से आगे तक फैलता है, पैनल-किनारे पर ऊर्ध्वाधर से मापे कर्षण कोण (angle of draw) से सीमित। केंद्र पर अवतलन पैनल-चौड़ाई के साथ तब तक बढ़ता है जब तक पैनल क्रांतिक चौड़ाई तक न पहुँचे, तब अधिकतम संभव अवतलन — निकाली गई मोटाई का वह अंश जिसे अवतलन गुणक कहते हैं, भराई की अपेक्षा धँसाव (caving) हेतु अधिक — प्राप्त होता है; संकरे पैनल उप-क्रांतिक और चौड़े अति-क्रांतिक होते हैं, सपाट-तल गर्त सहित। सतह पर झुकाव, वक्रता व क्षैतिज विकृति (किनारों के ऊपर तनन, गोफ़ के ऊपर संपीडन) आती है, जो संरचनाओं को क्षति पहुँचाती है। नियंत्रण स्तंभ छोड़ने, आंशिक उत्खनन, पश्च-भराई या स्टोइंग, सामंजस्यपूर्ण (harmonic) खनन तथा महत्त्वपूर्ण संरचनाओं के नीचे आलंब-स्तंभों से होता है।
4. ढलान व डंप स्थायित्व
शैल ढलानें संरचनाओं के अनुदिश विफल होती हैं, अतः पहला चरण स्टीरियोनेट पर शुद्धगतिक विश्लेषण है: संधि-समुच्चयों व मुख को देखते हुए कौन-सी विफलता विधाएँ संभव ही हैं। समतल विफलता हेतु ऐसा तल चाहिए जो मुख से लगभग ±20° के भीतर नतिलंब रखे, प्रकट हो (मुख से कम खड़ा नत हो), तथा अपने घर्षण कोण से अधिक खड़ा नत हो। फन्नी (wedge) विफलता दो तलों की प्रतिच्छेद रेखा पर फिसलती है, उस रेखा पर समान शर्तों के साथ। उलटाव (toppling) वहाँ होता है जहाँ खड़ी संधियाँ मुख के भीतर की ओर नत हों; वृत्तीय विफलता अत्यधिक संधियुक्त शैल, मृदा व अपशिष्ट डंपों में होती है, जहाँ कोई एकल संरचना नियंत्रण नहीं करती।
सुरक्षा गुणक सर्पण सतह के अनुदिश प्रतिरोधी बल बटा चालक बल है। β कोण पर संसंजन-रहित पदार्थ की शुष्क अनंत ढलान हेतु FoS = tan φ/tan β। ψ पर नत A क्षेत्रफल के तल पर W भार के खंड की शुष्क समतल विफलता हेतु FoS = (cA + W cos ψ tan φ)/(W sin ψ); तनन-दरार में व तल पर जल दाब अभिलंब बल घटाता है और चालक बल जोड़ता है, और विफलता का सबसे सामान्य प्रेरक है। वृत्तीय विफलताओं का विश्लेषण खंडों की विधि (फ़ेलेनियस, बिशप) से होता है। अपशिष्ट डंप दुर्बल आधार पर आधार-विफलता, डंप के भीतर से वृत्तीय विफलता, या डंप–तल संपर्क पर सर्पण से विफल होते हैं, और उनका स्थायित्व डंप की ऊँचाई, समग्र कोण, ढीले मलबे की सामर्थ्य, आधार व जल-निकास पर निर्भर है।
5. स्तंभ अभिकल्प, आलंबन, खान भराई व स्तर नियंत्रण
सहायक क्षेत्रफल (tributary area) विधि मानती है कि प्रत्येक स्तंभ अपने हिस्से के क्षेत्रफल के ऊपर का पूरा अधिभार वहन करता है। w + B केंद्रों पर w चौड़ाई के वर्गाकार स्तंभों हेतु (B गैलरी-चौड़ाई), औसत स्तंभ प्रतिबल σp = σv (w + B)²/w² है, तुल्य रूप से σp = σv/(1 − e), जहाँ उत्खनन अनुपात e = 1 − (w/(w + B))²। स्तंभ सामर्थ्य आकार के साथ घटती और चौड़ाई-ऊँचाई अनुपात के साथ बढ़ती है; अनुभवसिद्ध सूत्रों में ओबर्ट–डुवाल σs = σ1(0.778 + 0.222 w/h), बीनियाव्स्की σs = σ1(0.64 + 0.36 w/h), दोनों में σ1 क्रांतिक आकार के घनाकार नमूने की सामर्थ्य, तथा दक्षिण अफ़्रीकी कोयले से सालामन–मुनरो σs = 7.176 w^0.46/h^0.66 MPa (w, h मीटर में) हैं। सुरक्षा गुणक σs/σp है। चौड़ाई-ऊँचाई अनुपात 5 से 10 से काफ़ी ऊपर वाले स्तंभ परिरोधित क्रोड विकसित करते हैं और व्यावहारिकतः अविनाशी व्यवहार करते हैं।
- आलंबन। निष्क्रिय आलंबन — लकड़ी व इस्पात के प्रॉप, चॉक, इस्पात मेहराब व सेट — भार तभी वहन करते हैं जब भूमि उन पर आती है। शैल बोल्ट सक्रिय या अर्ध-सक्रिय प्रबलन हैं: यांत्रिक (प्रसार कवच) बोल्ट, पूर्ण-स्तंभ रेज़िन या सीमेंट-ग्राउटेड बोल्ट, घर्षण बोल्ट (स्प्लिट सेट, स्वेलेक्स), तथा चौड़े विस्तारों हेतु लंबे केबल बोल्ट। निलंबन अभिकल्प में बोल्ट t मोटाई की ढीली छत-परत को ऊपर के सक्षम शैल से लटकाता है, अतः प्रति बोल्ट भार γ t × (अंतराल)² और FoS = बोल्ट क्षमता/भार; धरन-निर्माण अभिकल्प में बोल्ट पतली परतों को मोटी संयुक्त धरन में कसते हैं। शॉटक्रीट व जाली बोल्टों के बीच शैल को थामे रहते हैं। लॉन्गवॉल मुख निर्धारित उत्पादन भार (yield load) वाले शक्ति-चालित आलंबन (चॉक, शील्ड, चॉक-शील्ड) प्रयुक्त करते हैं।
- खान भराई। रिक्तियाँ भूमि को आलंबित करने, अवतलन सीमित करने, स्तंभों का उत्खनन बढ़ाने व अपशिष्ट निपटान हेतु भरी जाती हैं: द्रवचालित रेत स्टोइंग (जल में वाहित रेत, वहीं जल-निकासित — कोयला क्षेत्रों में बसे क्षेत्रों के नीचे लंबे समय से प्रयुक्त), वायवीय स्टोइंग, पेस्ट फ़िल (थोड़े सीमेंट सहित जल-निकासित टेलिंग्स, उच्च ठोस व अल्प जल-निकास), तथा धातु खानों में सीमेंटित द्रवचालित भराई व सीमेंटित शैल भराई।
- स्तर नियंत्रण (strata control) कार्य-मुख के ऊपर छत के व्यवहार का प्रबंधन करता है: निकटवर्ती छत आलंबनों के पीछे धँसती है, मुख्य पतन (main fall) तब होता है जब ऊपर लटकी मुख्य छत पहली बार टूटती है, और प्रत्येक नई प्रास के टूटने के साथ प्रगति के नियमित अंतरालों पर आवधिक भारण (periodic weighting) आता है। भूमि प्रतिक्रिया वक्र अनुमत अभिसरण के विरुद्ध आवश्यक आलंबन दाब दिखाता है — जल्दी लगाया कड़ा आलंबन अधिक भार लेता है, बाद में लगाया झुकने वाला कम।
मुख्य बिंदु
- RQD 10 cm या अधिक के क्रोड-टुकड़े गिनता है; RMR छह रेटिंग जोड़ता है (81–100 अति उत्तम) और Q खंड आकार, संधि अपरूपण सामर्थ्य व सक्रिय प्रतिबल को गुणा करता है।
- ब्राज़ीलियाई σt = 2P/(πDt); मोर–कूलॉम σc = 2c cos φ/(1 − sin φ) व σ1 = σc + σ3 tan²(45° + φ/2); ग्रिफ़िथ σc = 8σt पूर्वानुमानित करता है।
- किर्श: शिखर पर σθ = σv(3k − 1) व दीवारों पर σv(3 − k); द्रवचालित विभंजन σh = Ps व σH = 3σh − Pb − P0 + T देता है।
- अनंत ढलान FoS = tan φ/tan β; समतल विफलता FoS = (cA + W cos ψ tan φ)/(W sin ψ); समतल विफलता हेतु ±20° में नतिलंब, प्रकटन व ψ > φ चाहिए।
- सहायक क्षेत्रफल: σp = σv(w + B)²/w² = σv/(1 − e); FoS = स्तंभ सामर्थ्य/स्तंभ प्रतिबल; निलंबन बोल्ट γ t s² वहन करता है।
अभ्यास प्रश्न (16)
उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।
150 cm के एक क्रोड-रन में 10 cm या अधिक लंबे अखंड टुकड़ों का योग 110 cm है। RQD, % में, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।
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उत्तर: 73.33
RQD = 110/150 × 100 = 73.33%, जो “मध्यम” (50–75) है। ड्रिल किए रन के स्थान पर प्राप्त लंबाई से भाग देना, या 10 cm से छोटे टुकड़े गिनना, इसे बढ़ा देता है; 110/150 = 0.7333 भिन्न है, प्रतिशत नहीं।बार्टन की Q-पद्धति में Q = (RQD/Jn)(Jr/Ja)(Jw/SRF)। भागफल Jr/Ja निरूपित करता है:
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उत्तर: B — अंतर-खंड अपरूपण सामर्थ्य
संधि खुरदुरापन बटा संधि परिवर्तन मापता है कि संधियाँ कितनी खुरदुरी व कितनी मृत्तिका-भरी हैं — खंडों के बीच अपरूपण सामर्थ्य। RQD/Jn खंड आकार है और Jw/SRF सक्रिय प्रतिबल; अखंड सामर्थ्य Q में आती ही नहीं, जो RMR से एक अंतर है।54 mm व्यास व 27 mm मोटाई की चकती पर ब्राज़ीलियाई परीक्षण 15 kN पर विफल होता है। तनन सामर्थ्य, MPa में, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 6.55
σt = 2P/(πDt) = 2 × 15 000/(π × 0.054 × 0.027) = 30 000/0.0045804 = 6.55 × 10⁶ Pa = 6.55 MPa। 2 छोड़ना 3.27 MPa देता है; π के बिना P/(Dt) 10.3 MPa देता है।एक शैल का संसंजन 10 MPa व घर्षण कोण 30° है। मोर–कूलॉम मानदंड से 5 MPa परिरोधी दाब पर उसकी सामर्थ्य σ1, MPa में, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 49.64
σc = 2c cos φ/(1 − sin φ) = 20 × 0.86603/0.5 = 34.64 MPa, और tan²(45° + 15°) = tan² 60° = 3, अतः σ1 = 34.64 + 3 × 5 = 49.64 MPa। tan²(45° − φ/2) = 1/3 लेना 36.31 देता है, और σ3 को तीन गुना के स्थान पर एक बार जोड़ना 39.64।भंगुर विभंग का ग्रिफ़िथ सिद्धांत पूर्वानुमान करता है कि शैल की एकअक्षीय संपीडन सामर्थ्य लगभग है:
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उत्तर: C — उसकी तनन सामर्थ्य का आठ गुना
मूल द्वि-विमीय ग्रिफ़िथ मानदंड यादृच्छिक दिशाओं वाले चपटे दोषों के सिरों पर प्रतिबल सांद्रण से σc = 8σt देता है। मापे अनुपात प्रायः अधिक, 10 से 20, होते हैं, जो एक कारण है कि अभिकल्प में हॉक–ब्राउन जैसे अनुभवसिद्ध मानदंडों ने इसका स्थान लिया।एक वृत्तीय सुरंग वहाँ चलाई जाती है जहाँ ऊर्ध्वाधर प्रतिबल 10 MPa व क्षैतिज प्रतिबल 5 MPa है। किर्श हल से पार्श्व-दीवार पर स्पर्शरेखीय प्रतिबल, MPa में, ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 25
k = 0.5, अतः σθ(दीवार) = σv(3 − k) = 10 × 2.5 = 25 MPa, जबकि शिखर σv(3k − 1) = 10 × 0.5 = 5 MPa वहन करता है। दोनों सूत्र अदल-बदल करना दीवार पर 5 MPa रखता है; द्रवस्थैतिक मान 2σv = 20 MPa केवल k = 1 पर लागू है।एक द्रवचालित विभंजन परीक्षण 12 MPa भंजन दाब व 8 MPa शट-इन दाब देता है। छिद्र दाब 2 MPa व शैल की तनन सामर्थ्य 5 MPa है। अधिकतम क्षैतिज प्रतिबल, MPa में, ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 15
σh = Ps = 8 MPa, और σH = 3σh − Pb − P0 + T = 24 − 12 − 2 + 5 = 15 MPa। भंजन दाब को σH मानना 12 देता है, और तनन सामर्थ्य छोड़ना (पुनः-खुलने वाला रूप) 10 देता है।20 m केंद्रों पर 15 m चौड़े वर्गाकार कोयला स्तंभ 300 m गहराई पर हैं, जहाँ अधिभार इकाई भार 25 kN/m³ है। स्तंभ सामर्थ्य 18.88 MPa है। सहायक क्षेत्रफल विधि से सुरक्षा गुणक, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 1.42
σv = 25 × 300 = 7500 kPa = 7.5 MPa; σp = 7.5 × (20/15)² = 7.5 × 1.7778 = 13.33 MPa; FoS = 18.88/13.33 = 1.42। अनुपात 20/15 का वर्ग किए बिना लेना σp = 10 MPa व FoS 1.89 देता है, यह भूलकर कि भार चौड़ाई नहीं, क्षेत्रफल वहन करता है।20 m केंद्रों पर 15 m चौड़े वर्गाकार स्तंभों हेतु उत्खनन अनुपात, चार दशमलव स्थानों तक ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 0.4375
e = 1 − (w/(w + B))² = 1 − (15/20)² = 1 − 0.5625 = 0.4375, और 1/(1 − e) = 1.778 वही प्रतिबल गुणक है जो (20/15)²। 0.25 उत्तर देना रैखिक अनुपात 1 − 15/20 लेता है, जो केवल लंबे पट्टी-स्तंभों हेतु सही होता।1.2 m × 1.2 m प्रतिरूप पर छत बोल्ट 25 kN/m³ इकाई भार की 1.5 m मोटी ढीली छत-परत को सक्षम स्तरों से लटकाते हैं। प्रत्येक बोल्ट की क्षमता 120 kN है। बोल्टिंग का सुरक्षा गुणक, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 2.22
प्रति बोल्ट भार = γ t s² = 25 × 1.5 × 1.44 = 54 kN, अतः FoS = 120/54 = 2.22। अंतराल का वर्ग किए बिना लेना (25 × 1.5 × 1.2 = 45 kN) 2.67 देता है, और मोटाई भूलना kN/m में भार देता है, kN में नहीं।35° घर्षण कोण वाला शुष्क, संसंजन-रहित डंप पदार्थ 30° पर अनंत ढलान के रूप में खड़ा है। सुरक्षा गुणक, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 1.21
FoS = tan φ/tan β = tan 35°/tan 30° = 0.70021/0.57735 = 1.21। कोणों का अनुपात, 35/30 = 1.17, सुरक्षा गुणक नहीं है, और यदि ढलान के समांतर रिसाव होता तो मान लगभग आधा हो जाता।प्रति मीटर लंबाई 1000 kN भार का एक शैल खंड 35° पर नत तल पर प्रति मीटर लंबाई 20 m² संपर्क क्षेत्रफल के साथ टिका है। तल का संसंजन 20 kPa व घर्षण कोण 30° है, और वह शुष्क है। समतल विफलता के विरुद्ध सुरक्षा गुणक, दो दशमलव स्थानों तक ____ है।
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 1.52
FoS = (cA + W cos ψ tan φ)/(W sin ψ) = (20 × 20 + 1000 × 0.81915 × 0.57735)/(1000 × 0.57358) = (400 + 472.93)/573.58 = 1.52। संसंजन छोड़ना tan 30°/tan 35° = 0.82 देता है — संसंजन ही इस खंड को टिकाए है।शैल ढलान में किसी संधि पर समतल विफलता के शुद्धगतिकतः संभव होने हेतु निम्न में से कौन-सी शर्तें अनिवार्य हैं? (सभी सही चुनें।)
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उत्तर: B — संधि ढलान-मुख से लगभग ±20° के भीतर नतिलंब रखे; C — संधि मुख में प्रकट हो, मुख से कम खड़ी नत होकर; D — संधि अपने घर्षण कोण से अधिक खड़ी नत हो
खंड को मुख से बाहर फिसल पाना चाहिए (प्रकटन, ψp < ψf), लगभग मुख की नति के अनुदिश (±20° के भीतर नतिलंब), और घर्षण पर पार पाने लायक खड़े तल पर (ψp > φ)। मुख से अधिक खड़ी संधि उसमें प्रकट नहीं होती, अतः खंड के पास फिसलने को कोई मुक्त सतह नहीं।निकाले गए पैनल के ऊपर अधिकतम संभव अवतलन तभी प्राप्त होता है जब:
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उत्तर: B — पैनल की चौड़ाई क्रांतिक चौड़ाई के बराबर या उससे अधिक हो
क्रांतिक चौड़ाई से कम पर अधिभार पैनल के आर-पार मेहराब बनाता है और केंद्र अधिकतम से कम धँसता है; क्रांतिक चौड़ाई पर पूर्ण अवतलन गुणक प्राप्त होता है, और अति-क्रांतिक पैनल केवल गर्त के सपाट तल को चौड़ा करते हैं। स्टोइंग अवतलन गुणक घटाती है, और व्यवहार में कर्षण कोण कभी शून्य नहीं होता।शैल यंत्रीकरण व प्रतिबल मापन के विषय में निम्न में से कौन-से कथन सही हैं? (सभी सही चुनें।)
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उत्तर: A — CSIRO खोखला-अंतर्वेश सेल एकल ओवरकोर किए वेधछिद्र से पूर्ण 3-D प्रतिबल प्रदिश दे सकता है; B — फ़्लैट जैक अपने खाँचे के लंबवत् प्रतिबल घटक मापता है; C — वेधछिद्र विस्तारमापी गहराई पर शैल का विस्थापन मापता है
HI सेल में अनेक दिशाओं में विकृति गेज होते हैं, सभी छह घटकों हेतु पर्याप्त; फ़्लैट जैक का निरसन दाब उसके खाँचे के आर-पार प्रतिबल है; विस्तारमापी लंगर-विस्थापन पढ़ता है। USBM गेज केवल व्यास-परिवर्तन मापता है, अतः वह छिद्र के लंबवत् तल में प्रतिबल देता है, और पूर्ण प्रदिश हेतु तीन असमांतर छिद्र चाहिए।रिक्तियाँ भरने की वह विधि जिसमें जल में वाहित रेत गोफ़ में रखी जाकर वहीं जल-निकासित होती है, कहलाती है:
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उत्तर: B — द्रवचालित रेत स्टोइंग
द्रवचालित स्टोइंग रेत को पाइपों से गोफ़ तक घोल बनाकर ले जाती है और जल बहा देती है, सघन भराई छोड़ती है जो अवतलन सीमित करती है। वायवीय स्टोइंग शुष्क पदार्थ को संपीडित वायु से फूँकती है, सीमेंटित शैल भराई सीमेंट-बद्ध अपशिष्ट शैल प्रयुक्त करती है, और केविंग गोफ़ को अभरित छोड़ती है।