تاثیر توزیع پارامتر مکانیکی (زاویه اصطکاک) شبکه شکستگی مجزا بر مقاومت تودهسنگ
چکیده
بهطور کلی تمام مدلهای ارایه شده برای لحاظ شبکه شکستگیها در توده سنگ، میانگین مقدار برای پارامترهای مکانیکی شکستگیها برای مثال زاویه اصطکاک هر دسته شکستگیها در نظر میگیرد. در حالیکه در طبیعت، هر دسته شکستگی تابع توزیع مختص خود برای این ویژگی مکانیکی شکستگیها را دارد. به همراه پارامترهای هندسی شبکه شکستگیها، طبیعت ناهمگن پارامترهای مکانیکی شکستگیها برای فهم رفتار توده سنگ بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله، تاثیر توزیع پارامتر زاویه اصطکاک شکستگی بر مقاومت توده سنگ با استفاده از رویکرد شبکه شکستگی–مدل ورونوعی نرمافزار اجزای مجزا مطالعه شده است. در این راستا، شبکه شکستگی کدنویسی و تابع توزیع برای شکستگی در نظر گرفته شده است. چهار گروه شبکه شکستگی و چهار حالت انحراف استاندارد برای یک تابع توزیع در نظر گرفته شد. به منظور مقایسه نتایج با حالت پایه یعنی استفاده از مقدار میانگین و یکدیگر، 5 حالت مختلف برای یک حالت انحراف استاندارد و شبکه شکستگی مدلسازی و بررسی شد. مقایسه نتایج بیانگر اهمیت رویکرد پیشنهادی برای ارزیابی مناسبتر مقاومت توده سنگ به جای شبکه شکستگیهای مجزای مرسوم که یک مقدار میانگین بهجای مقادیر توزیعی در نظر میگیرند، دارد.
مراجع
Hamdi, P., Stead, D., & Elmo, D. (2015). Characterizing the influence of stress-induced microcracks on the laboratory strength and fracture development in brittle rocks using a finite-discrete element method-micro discrete fracture network FDEM-μDFN approach. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 7(6), 609-625. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2015.07.005
Vyazmensky, A., Stead, D., Elmo, D., & Moss, A. (2010). Numerical analysis of block caving-induced instability in large open pit slopes: a finite element/discrete element approach. Rock mechanics and rock engineering, 43(1), 21-39. https://doi.org/10.1007/s00603-009-0035-3
Ivars, D. M., Pierce, M. E., Darcel, C., Reyes-Montes, J., Potyondy, D. O., Young, R. P., & Cundall, P. A. (2011). The synthetic rock mass approach for jointed rock mass modelling. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 48(2), 219-244. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2010.11.014
Dershowitz, W. S., & Einstein, H. H. (1988). Characterizing rock joint geometry with joint system models. Rock mechanics and rock engineering, 21(1), 21-51. https://doi.org/10.1007/BF01019674.
Snow, D. T. (1965). A parallel plate model of fractured permeable media. Ph. D. Thesis, Univ. of California.
Baecher, G. B., Lanney, N. A., & Einstein, H. H. (1977, January). Statistical description of rock properties and sampling. In The 18th US Symposium on Rock Mechanics (USRMS). American Rock Mechanics Association.
Barton, C. M. (1978, January). Analysis of joint traces. In 19th US Symposium on Rock Mechanics (USRMS). American Rock Mechanics Association.
Geier, J. E., Lee, K., & Dershowitz, W. S. (1988). Field validation of conceptual models for fracture geometry. Transactions of American Geophysical Union, 69(44), 1177.
Dershowitz,W.S., Lee, G., Geier, J., Foxford, T., LaPointe, P., Thomas, A., (1998). FracMan, Interactive Discrete Feature Data Analysis, Geometric Modeling, and Exploration Simulation. User Documentation, Version 2.6. Golder Associates Inc., Washington.
Staub, I., Fredriksson, A., & Outters, N. (2002). Strategy for a Rock Mechanics Site Descriptive Model. Development and testing of the theoretical approach (No. SKB-R--02-02). Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co..
Veneziano, D. (1978). Probabilistic model of joints in rock. Unpublished Manuscript, MIT, Cambridge, MA.
Dershowitz, W.S., 1984. Rock Joint System. (Ph.D. Thesis). Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA.
Ivanova, V. M. (1995). Three-dimensional stochastic modeling of rock fracture systems (Doctoral dissertation, Massachusetts Institute of Technology).
Ivanova, V. M., & Einstein, H. H. (2004, January). Three-dimensional hierarchical stochastic modeling of rock fracture systems: An example from the Yates field. In Gulf Rocks 2004, the 6th North America Rock Mechanics Symposium (NARMS). American Rock Mechanics Association.
Gervais, F., Gentier, S., Chiles, J. P. (1995). Geostatistical analysis and hierarchical modelling of a fracture network in a stratified rock mass.In: Myer, L. R., Goodman, R. E., Cook, N. G., & Tsang, C. F.(Eds.) Fractured and jointed rock masses, 153-159, Balkema, Rotterdam.
LaPointe, P.R., (1993). Pattern analysis and simulation of joints for rock engineering. Comprehensive Rock Engineering. Rock Testing and Site Characterization vol. Ш, pp. 215–239.
Lorig, L. J., Darcel, C., Damjanac, B., Pierce, M., & Billaux, D. (2015). Application of discrete fracture networks in mining and civil geomechanics. Mining Technology, 124(4), 239-254. https://doi.org/10.1179/1743286315Y.0000000021
Lei, Q., Latham, J. P., & Tsang, C. F. (2017). The use of discrete fracture networks for modelling coupled geomechanical and hydrological behaviour of fractured rocks. Computers and Geotechnics, 85, 151-176. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2016.12.024
Farahmand, K., Vazaios, I., Diederichs, M. S., & Vlachopoulos, N. (2018). Investigating the scale-dependency of the geometrical and mechanical properties of a Moderately jointed rock using a synthetic rock mass (SRM) approach. Computers and Geotechnics, 95, 162-179. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2017.10.002
Evans, R. H., & Marathe, M. S. (1968). Microcracking and stress-strain curves for concrete in tension. Matériaux et Construction, 1(1), 61-64.
Bandis, S. C., Lumsden, A. C., & Barton, N. R. (1983). Fundamentals of rock joint deformation. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 20(6), pp. 249-268.
Kovari, K., Tisa, A., Einstein, H. H., & Franklin, J. A. (1983). Suggested methods for determining the strength of rock materials in triaxial compression: revised version. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 20(6).
Kazerani, T., & Zhao, J. (2010). Micromechanical parameters in bonded particle method for modelling of brittle material failure. International journal for numerical and analytical methods in geomechanics, 34(18), 1877-1895. https://doi.org/10.1002/nag.884
Pine, R. J., Owen, D. R. J., Coggan, J. S., & Rance, J. M. (2007). A new discrete fracture modelling approach for rock masses. Geotechnique, 57(9), 757-766. https://doi.org/10.1680/geot.2007.57.9.757
صاحب امتیاز
