مدلسازی رشد درزه در شیب سنگ های درزه دار (مطالعه موردی: دیواره بلوک تکتونیکی۲-۴ معدن چغارت)

سال انتشار: 1396
محل انتشار: فصلنامه انجمن زمین شناسی مهندسی ایران، دوره: 10، شماره: 3
کد COI اختصاصی: JR_JIRAEG-10-3_001
زبان مقاله: فارسی
تعداد مشاهده: 235

نویسندگان

MSc. Graduate Student of Rock mechanics, Department of Mining & Matallurgical Engineering, Yazd University, Iran

Associate Professor., Department of Mining & Matallurgical Engineering & Mining Technologies Research Center, Yazd University, Iran ayarahmadi@yazd.ac.ir

محمد فاتحی مرجی

Associate Professor., Department of Mining & Matallurgical Engineering

چکیده

سنگ ها در طبیعت دارای دسته درزه های ناممتد هستند و در تحلیل پایداری سنگها عموما درزه ها بصورت ممتد بررسی میگردند در حالیکه نوک درزه ها ی ناممتد محل تمرکز تنش میباشد و این تمرکز تنش در اندازه و جهت رشد درزههای موجود در سنگ و پایداری سازه های ایجاد شده در آن مثل شیب های سنگی موثراست. مکانیک شکست سنگ علمی است که امکان رشد ترک و تعیین جهت انتشار آن را مطالعه می کند. توسعه این علم امکان استفاده از مدل های درزه ای واقعی ناممتد در تحلیل پایداری شیبهای سنگی و کنترل رفتار مکانیکی ناپیوستگیها بخصوص پیرامون نوک ترک را فراهم می کند. با ایجاد شیبهای سنگی و تغییر ماتریس تنش منطقه ای، در نوک درزه ها تمرکز تنش بوجود می آید. درصورت غلبه این تنش بر پارامترهای مقاومتی درزه رشد میکند و با انتشار درزه ها بلوک های سنگی تشکیل می گردند. این مطالعه برآنست با استفاده از اصول مکانیک شکست، رشد و توسعه درزههای ناممتد و تصادفی در شیب سنگ های درزه دار را مدل سازی نماید. روش عددی قابل قبول مدل سازی مکانیسم شکست درزه ها، روش المان مرزی با عنوان روش ناپیوستگی جابجایی (DDM) انتخاب گردید.بعنوان مطالعه موردی مدل هندسی۳ بعدی ناپیوستگی های دیواره بلوک تکتونیکی ۲-۴ معدن چغارت بروش دیسک های تصادفی توسط برنامه ۳DGM یاراحمدی گودرزی در محیط نرم افزاری متمتیکا ساخته و مقطع ۲ بعدی مورد نظر تهیه گردید.با اعمال شرایط مرزی، تنش های برجا، ماتریس سختی، مقدار و جهت انتشار درزهها محاسبه گردید. پارامترهای مکانیکی توده مورد مطالعه بر اساس ویژگی های ژئومکانیکی گزارش شده در تحلیل های پایداری شیب این دیواره استفاده شد. مش بندی ناپیوستگی ها با ابعاد ۳ متر و گام انتشار ۲/۰ طول درزه در نظر گرفته شد و مدل برای ۴ مرحله رشد ترک اجرا گردید. مدل هندسی بوجود آمده شامل درزه های اولیه و رشد یافته قابل استفاده در نرم افزارهایی است که مدل های هندسی ناپیوستگی ها در آنها پایه اصلی تحلیل بوده ولی قابلیت انتشار ترک را ندارند. پس کد تهیه شده به عنوان مکمل روش های تحلیلی مثل گروههای کلیدی و عددی مثل روش های المان مجزا (نرم افزار UDEC) در تحلیل توده سنگ های درزه دار ناممتد قابل استفاده می باشد.

کلیدواژه ها

Rock slope, displacement discontinuity method, Crack propagation

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.