3/30/2020

1

Mekanika e Shkëmbit

Th.Korini, 2020

Fakulteti i Gjeologjisë dhe i Minierave

Ma

ste

r, G

jeo

log

ji In

xh

inie

rike

dh

e H

idro

gje

olo

gji

Leksioni 1

MEKANIKA E SHKEMBINJVE:

KONCEPTIMI E REALIZIMI I PUNIMEVE NE SHKEMB

Sektorët e aplikimit:

• Shfrytëzimi i minierave;

• Punimet nëntokësore në përgjithësi (tunelet, uzinat nëntokësore,

rezervuarët e ruajtjes së hidrokarbureve, shpimet e naftës,

shfrytëzimi i energjisë gjeotermike, urbanizmi nëntokësor);

• Punimet në qiell të hapur;

• “Përpunimi fizik” i materialeve natyrore (rrëzimi, coptimi, thyerja,

bluarja e shkëmbinjve).

3/30/2020

2

TRE ETAPAT E MEKANIKES SE SHKEMBINJVE:

FUNKSIONI SPJEGUES (gjetja e teorive që spjegojnë proceset e

takuara gjatë realizimit të punimeve në shkëmb)

FUNKSIONI NJOHES (kërkimi i origjinës së presioneve minerare si

dhe të fenomeneve të tjera , zhvillimi i shpejtë i vëzhgimeve me

anë të metodave laboratorike).

FUNKSIONI PARASHIKUES (PROGNOZE)

SHEMBUJ KATASTROFASH LIDHUR ME NJE PROGNOZE TE GABUAR:

DIGA E MALPASET (Francë)

Digë beton-arme në forme harku me lartësi 66 m

Gjatësia e harkut sipër: 225 m

Trashësia e digësNë bazë 6.7mNë majë 1.5m

Volumi mbajtës i diges: 51.4 milion m3

Viti i përfundimit të ndërtimit: 1954

3/30/2020

3

Ç’ndodhi në këtë digë?

Rezultati:

Në vitin 1959, ne 2 dhjetor ora 22:13

Shkëputja e digësNjë dallgë me lartësi 40 m me një shpejtësi prej 70km në orë përshkoi luginen e ngushtë duke “fshirë” çdo gjë që gjente në rrugën e saj, duke përfshirë edhe qendra të banuara.

Bilanci i katastrofës• 423 të vdekur;• 951 godina të prekura nga të cilat 155 të shkatërruara

plotesisht;• 1350 hektarë tokë bujqësore të prekuara nga të cilat

1030 plotësisht.

3/30/2020

4

Pamjet e shkatërrimeve

DIGA E Vajont (Itali)

Periudha e ndërtimit: 1956 – 1959

Materiali: Beton i armuar

Volumi i betonit: 360 000 m3

Lartësia totale: 261.6m

Gjerësia në bazë: 22.11 m

Gjerësia në majë: 3.4 m

Volumi ujëmbajtës: 150 milion m3

Gjatësia në majë: 190.15 m

3/30/2020

5

Pamje e digës

Pamje e fshatit të Longarone

Katastrofa

Më 9 tetor 1963, ora 22:39, një masë dheu me një volumprej 260 milion m3 (dhera e shkëmb) rrëshqiti brendarezervuarit me një shpejtësi më se 110 km në orë.

Dy dallgë me një vëllim prej rreth 25 milon m3 secila lëvizënnë të dy drejtimet.

Uji kapërceu mbi digë në një lartësi deri në 150m.

Masa e ujit u lëshua mbi një numër qendrash të banuara dukeshkaktuar rreth 2000 të vdekur.

Diga rezistoi pa u dëmtuar.

3/30/2020

6

Pamje pas katastrofës

Pamje e përgjithshme e rrëshqitjes në fshatin Griqan

Shembuj problemesh qëndrueshmërie strukturash natyrore

3/30/2020

7

Pamje e pjesës së sipërme të rrëshqitjes në fshatin Griqan

Pamje e frontit jug-lindor të rrëshqitjes në fshatin Griqan.

3/30/2020

8

Pamje e përgjithshme e rrëshqitjes në fshatin Xibrakë

Pamje e pjesshme e zonës së riaktivizuar të rëshqitjes në fshatin Xibrakë.

3/30/2020

9

Fronti i rrëshqitjes duke rrezikuar një shtëpi banimi (Xibrakë)

Godolesh: Zonë e vjetër e rrëshqitur

3/30/2020

10

Godolesh: Riaktivizimi i zonës jug-lindore

Godolesh: Rrëshqitja e zonës veri-perëndimore (pjesa e sipërme)

3/30/2020

11

Godolesh: Fronti i sipërm i rrëshqitjes për zonën jug-lindore

Godolesh: Shtëpi banimi e cila i është nënshtruar një ulje prej mbi 1m (e braktisuar)

3/30/2020

12

Godolesh: Pamje e pjesshme e zonës jug-lindore nërrëshqitje

Godolesh: Dëmtime në shtëpi banimi

Rrëshqitja në rrugën Tiranë - Elbasan

3/30/2020

13

Rruga Bilisht–Kapshticë

Kapshticë

Shembull shëmbje në sipërfaqe nga shfrytëzimi minerar nëntoksor

3/30/2020

14

Shkëmbinj gëlqerorë në zonën e HC të Komanit

Probleme qëndrueshmërie në zonën e HC të Komanit

3/30/2020

15

3/30/2020

16

Shembull shfrytëzimi në sipërfaqe : karierë mermeri

Shembull themeli këmbe ure

3/30/2020

17

Tuneli i rrugës Rrëshen - Kalimash

Rruga Rrëshen - Kalimash

3/30/2020

18

DIAGRAMA SKEMATIKE E PROCEDURES PER ZGJIDHJEN E PROBLEMEVE NE MEKANIKEN E SHKEMBINJVE:

1. Problemi

2. Informacioni ekzistues

3. Analiza

teorike

metodat matematike

vetite e shkembinjve

gjeologjia

5. Programi operacional ne

vend

4. Studimi i nje modeli

literatura eksperienca

rruga me rrezik te larte

ne shkalle pilot ne laborator

ZGJIDHJA E PROBLEMEVE KERKON NDIHMEN E:

• MATEMATIKES, FIZIKES …

• MEKANIKES SE MJEDISIT TE VAZHDUAR

• MEKANIKES SE KONSTRUKSIONEVE

• METODAVE NUMERIKE

• … … …

ÇFARE BEN QE MEKANIKA E SHKEMBINJVE TE JETE DISIPLINE ME VETE:

• ÇARSHMERIA

• EFEKTI I SHKALLES

• REZISTENCA NE TERHEQJE

• EFEKTI I UJIT (rrjedhjes)

• DOBESIMI

3/30/2020

19

Blloqe shkëmbore

Çarje

3/30/2020

20

FORCAT VEPRUESE:

• GRAVITETI (rëndesa)

• NGARKESAT DINAMIKE (shpërthimet e LP)

• PRESIONI I UJIT

• NGARKESAT E JASHTME

• FORCAT TEKTONIKE

EFEKTI I PUNIMEVE (gërmimeve) NE SHKEMB:

3/30/2020

21

SFORCIMET DHE DEFORMIMET NE TRUPAT ELASTIKE

Punimet nëntokësore konsiderohet të ndërtohen në njëhapësirë të pafundme ose gjysëm të pafundme.

Ndërtimi i punimit – mekanikisht ekuivalent me veprimin e njësistemi forcash të shpërndara sipas sipërfaqeve të krijuara nga gërmimi.

Detyra e Mekanikes së Shkëmbinjve – Përcaktimi i sforcimeve dhe zhvendosjeve në kontur të punimit dhe në brendësi të masivit shkëmbor.

Forca dhe Sforcimi

Sforcimi – karakterizon intensitetin e forcave të brendshme tëlindura në nje trup nën influencen e një sistemi forcash të aplikuara në sipërfaqe.

Gjendja e sforcuar në nje pikë të trupit të ngurtë elastik:

jepet nga intensiteti sipërfaqësor i forcave që veprojnë në

sipërfaqe të orientuara ortogonalisht në një kub elementar me

qendër pikën e dhënë.

Sforcimi resultant:0

limrA

R

A

P4

P3

Pj

P2

P1 P4

P3

xy

z

tz

ty

tx

A

3/30/2020

22

0limnA

N

A

0limA

S

A

Sforcimi normal e sforcimi tangencial rezultant:

σr zbërthehet në tx, ty, tz (përbërëset e sforcimeve), njësi

force/njësi sipërfaqeje

xy

z

P4

P3

xy

z

tz

ty

tx

A

xy

z

P4

P3

xy

z

tz

ty

tx

A

Në qoftë se normalja e jashtme e sipërfaqes përputhet me aksin e x-eve:

, , xx x xy y xz zt t t

Në qoftë se normalja e jashtme e sipërfaqes përputhet me aksin e y-eve:

, , yx x yy y yz zt t t

Në qoftë se normalja e jashtme e sipërfaqes përputhet me aksin e z-eve:

, , zx x zy y zz zt t t

3/30/2020

23

Në trajtë matricore 9 përbërëset e gjendjes së sforcuar në pikën e dhënë:

xx xy xz

yx yy yz

zx zy zz

xx xy xz

xy yy yz

xz yz zz

Duke marrë në konsideratë momentet e ekuilibrit:

xy yx

yz zy

zx xz

dhe

xy

z

6 përbërëse të pavarura

xx

xy

xz

yy

yx

yz

zz

zy

zx

x

y

z

Paraqitja grafike e gjendjes së sforcuar në një pikë në rastin 3 përmasor:

xx xy xz

yx yy yz

zx zy zz

Marrëveshja e shenjës:- në mekanikën e mjedisit të vazhduar

(shenja pozitive)