مطالعه آزمایشگاهی فرآیند شکست در اطراف تونل دایره ای با استفاده از رفتارسنجی AE و پایش DIC

احداث فضای زیرزمینی در توده سنگ با بازتوزیع تنشهای محیط اطراف، منجر به شکل گیری مجموعه ای از فرآیندهای مختلف شامل بسته شدن، لغزش و بازشدگی شکستگیهای سنگ، آغاز و گسترش شکستگیهای جدید و برهمکنش آنها با شکستگیهای از پیش موجود در ساختار سنگ خواهد شد. مجموعه این تغییرات، با تحت تاثیر قرار دادن ویژگیهای مقاومتی، مکانیکی و هیدرومکانیکی محیط میزبان، نقش مهمی در تغییر سطوح پایداری فضاهای زیرزمینی حین ساخت و بهره برداری دارد. دستیابی به شناخت مناسب از رفتار شکست سنگ در اطراف فضاهای زیرزمینی، با افزایش دقت مطالعات طراحی، باعث افزایش سطح ایمنی و کاهش هزینه های اجرا و بهره برداری میشود. از اینرو در این مطالعه، جهت ایجاد درک بهتر از رفتار پیچیده شکست در اطراف فضاهای زیرزمینی به بررسی آزمایشگاهی فرآیند ایجاد و گسترش ترک در اطراف یک تونل دایره ای پرداخته شده است. به این منظور رفتار مکانیکی نمونه های مکعبی گرانیتی حاوی سوراخ مرکزی تحت بارگذاری فشاری تک محوری مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت بررسی دقیقتر فرآیند شکست از ابزارهای کمکی شامل رفتارسنجی انتشار آوایی (AE) و روش برهم نهی تصاویر دیجیتال (DIC) استفاده شده است. نتایج آزمایش در قالب نمودارهای تنش- تغییرشکل و پارامترهای AE ارائه و توزیع میدان تغییرشکل در طی فرآیند شکست با استفاده از پایش DIC به تصویر کشیده شده است. نتایج این مطالعه ضمن مطابقت با مبانی تئوری شکست در اطراف فضاهای زیرزمینی، توانایی مناسب روش DIC و AE را در ارزیابی فرآیند شکست نمایش داده است.

Keywords:

رفتار شکست سنگ , فضاهای زیرزمینی , انتشار آوایی , گرانیت , برهمنگاری تصاویر دیجیتال.