کاربرد شبیه سازی عددی به منظور برآورد آستانه های آسیبناشی از تنش در برخی از انواع ماسه سنگ ها

تعیین تنش مورد نیاز برای شروع و انتشار ریزترک های ناشی از تنش در توده سنگ شکننده یکپارامتر کلیدی به منظور پیشبینی رفتار طولانی مدت توده سنگ میزبان حفاری های زیرزمینی می باشد. برآورد مقاومت ورقه شدگی با استفاده از سطوح تنش شروع CI و آسیب ترک CD بدست آمده ازآزمایش مقاومت فشاری تک محوری امکان پذیر می باشد. در این پژوهش به منظور برآورد آستانه های اسیب ناشی از تنش، نرم افزار کد جریان ذره PFC۲D بکار برده شد. برای این منظور، مدل های عددی با استفاده از مدل پیوند مسطح FJM در محیط نرم افزار PFC برای ۵ نوع ماسه سنگ مختلف، ساخته شد. به منظور تایید عملکرد مدل های عددی نتایج حاصل از آزمایش نمونه های ازمایشگاهی و مدل های عددی با یکدیگر مقایسه شدند.براساس نتایج، نسبت تنش آغاز ترک CI به UCS برای مدل های عددی بین ۰/۳۹ تا ۰/۵۵ متغیر می باشد. به عبارت دیگر ریزترک ها در سطح تنشی معادل ۰/۳۹ تا ۰/۵۵ مقاومت فشاری تک محوری آغاز شدند. استانه تنش آسیب ترک CD در سطح تنش معادل ۸۵،۶۳،۱۲۶،۱۱۴ و ۱۴۹ مگاپاسکال به ترتیب برای مدل های عددی ۱ تا ۵ بدست آمد. این آستانه در حدود ۰/۸۵ تا ۰/۹۳ مقاومت فشاری تک محوری نمونه های ماسه سنگی تعیین گردید.