ارائه گراف های قطبی مدول تغییرشکل‌پذیری در توده های سنگی بلوکی ناهمسان با استفاده از ماتریس سختی درزه

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 کاندیدای دکتری تخصصی ژئوتکنیک، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 استاد گروه مهندسی;معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاداسلامی، واحدعلوم و تحقیقات، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.2013809.1984
چکیده

مدول تغییر شکل پذیری توده سنگ یک پارامتر مهم ورودی در تجزیه و تحلیل رفتار توده‌های سنگی در پروژه‌های ژئوتکنیکی می‌باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهدکه مدول تغییر شکل پذیری توده سنگ در گرو ناهمسان‌گردی و پارامترهای سنگ بکر و درزه‌ها است. بر اساس بررسی‌ها،پارامترهای سختی نرمال و برشی درزه‌ها، بیشترین تاثیر را روی تغییر شکل‌پذیری درزه‌ها و در نتیجه تغییر‌شکل‌پذیری توده سنگ دارد که در این میان اثر سختی نرمال بیشتر از اثر سختی برشی می‌باشد. این مطالعه با تلفیق یک شبیه‌سازی عددی برای توده سنگ و روابط ریاضی برای درزه‌ها، رفتار غیرخطی درزه‌ها را به طور مستقیم از طریق پارامترهای سختی درزه‌ها در نظر گرفته و به بررسی اثرات آن‌ها بر روی تغییر شکل‌پذیری توده سنگ پرداخته است. این روش از طریق شبیه‌سازی یک المان حجم نمونه از توده سنگ در فضای المان گسسته با استفاده از یک ماتریس سختی غیرخطی وابسته به تنش برای درزه‌ها و سختی خطی برای سنگ بکر قادر به ارائه اثرات ناهمسان‌گردی و درجه ناهمسانگردی تغییر شکل‌پذیری و همچنین مکانیزم های شکست و نیز رفتارهای بعد از گسیختگی در توده سنگ بلوکی در راستاهای مختلف بارگذاری می‌باشد.گراف‌های قطبی ارایه شده در این روش مدول تغییر شکل‌پذیری توده سنگ بلوکی ناهمسان را متناظر با ضریب زبری درزه (JRC) و مقاومت فشاری تک‌محوری سنگ بکر (UCS) در جهات مختلف بارگذاری بدون استفاده از روش‌های آزمایشگاهی و برجا و روابط تجربی و همچنین حذف اثر مقیاس تعیین می‌کند. نتایج حاصل از این تحقیق به گونه‌ای طبقه‌بندی شده‌ است که در جدول شاخص مقاومت زمین‌شناسی (GSI) در ردیف توده‌های سنگ بلوکی با اختصاص یک مقدار به JRC در هر یک از ستون‌های مربوط به شرایط سطحی درزه‌ها، به راحتی می‌توان مقادیر مدول تغییرشکل‌پذیری و درجه ناهمسانگردی را برای GSI متناظر با ضریب زبری درزه‌ها تعیین کرد.