Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering (Aug 2019)
ارزیابی صحت برآورد تغییر شکل توده‌سنگ در فرضیه محیط پیوسته معادل تحت شرایط مختلف هندسی درزه‌ها
Abstract
مطالعه درزه‌ها و تاثیر آنها بر رفتار توده‌سنگ زمینه تحقیقاتی فعالی در ژئومکانیک فراهم آورده است. تغییرشکل‌پذیری یک توده‌سنگ حاوی دسته درزه‌های سیستماتیک ممتد به طور بالقوه ناهمسانگرد بوده و به صورت عمده به وسیله خصوصیات مکانیکی و هندسی درزه‌ها کنترل می‌شود. خصوصیات تغییرشکل سنگ‌ها به طور معمول با استفاده از آزمون‌های آزمایشگاهی و برجا تعیین می‌شوند. آزمایشات برجا بر اساس بارگذاری توده‌سنگ و اندازه‌گیری تغییرشکل حاصله استوار هستند. از روش‌های عددی و تحلیلی می‌توان به عنوان جایگزین آزمایش‌های برجای پر هزینه و وقت‌گیر برای مطالعه خصوصیات تغییرشکل سنگ‌ها استفاده کرد. در مدل‌های تحلیلی، فرضیاتی مانند تعامد دسته درزه‌ها موجب ساده‌سازی‌هایی می‌شوند که ممکن است از واقعیت به دور باشند. روش‌های عددی در مقایسه با خط مشی‌های تحلیلی دارای این مزیت هستند که در استنتاج خواص توده‌سنگ می‌توان تاثیر نامنظم بودن هندسه سیستم درزه‌داری را به طور مستقیم در مدلسازی دخیل نمود. در این مقاله، مدل‌های عددی اجزای مجزا فارغ از ساده‌سازی‌های هندسی مفروض در روش‌های حل دقیق اجرا شده اند. بررسی آماری نتایج عددی حاصل به منظور اطلاع از نحوه پراکندگی داده‌ها انجام شده است. سپس، میزان انحراف تغییرشکل برآورد شده با استفاده از روابط ساختاری شامل مدل‌های پیشنهادی (1) آمادیی و گودمن و (2) هوانگ و همکاران نسبت به مدل‌های عددی جهت ارزیابی صحت روابط مذکور در شرایط هندسی واقعی درزه‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. مولفه‌های تغییرشکل در بیشتر موارد بیانگر تاثیر قابل توجه پارامترهای هندسی مورد مطالعه در روند تغییرات است. این نتایج برای بررسی صحت روابط مذکور در برآورد میدان تغییرشکل توده‌سنگ‌های درزه‌دار غیرمتعامد ارایه شده است.
Keywords
