بررسی اثر ویژگی های ناپیوستگی بر مدول تغییر شکل توده سنگی با استفاده از مدل سازی آزمایش بارگذاری صفحه

وجود ناپیوستگی ها در توده های سنگی همواره به عنوان یک عامل ضعف و ایجاد ناهمسانی مطرح بوده و تلاش های زیادی برای مطالعه و شناسایی نحوه اثرگذاری آن انجام شده است . اثرات این ناهمسانی می تواند توسط نتایج آزمایشگاهی و یا مدل سازی عددی بررسی شود. آزمایش بارگذاری صفحه آزمایش بزرگ مقیاسی است که تمامی اثرات ناپیوستگی و سنگ بکر را درون خود دارد و رفتار توده سنگ را به عنوان یک مجموعه توصیف می کند. نتایج آزمایش بارگذاری صفحه انجام شده در طرح سد بختیاری نیز نمایانگر تفاوت مدول تغییر شکل توده سنگی برای دو جهت عمود برهم در یک ناحیه است. این مسئله موجب شد تا در این تحقیق آزمایش بارگذاری صفحه در محیط ساختگاه سد بختیاری به وسیله نرم افزار Udec مدل ستزی شود و با تغییر زاویه شیب درزه ها مدول تغییر شکل در سایر حالت هایی که آزمایش واقعی انجام نشده محاسبه شود. نرم افزار Udec با استفاده از روش اجزا مجزا می تواند بلوک های مستقل زا به عنوان سنگ بکر و سطوح تماس آنها را به عنوان ناپیوستگی در نظر بگیرد. این مدل سازی ها برای دو حالت یک و دو دسته درزه مشابه آنچه در ساختگاه سد قرار دارد انجام شده است. تمامی ویژگی های هندسی و مکانیکی ناپیوستگی مشابه آنچه در مطالعات شناسایی بدست امده در نظر گرفته شده و تنها زاویه شیب درزه به عنوان یک پارامتر متغییر مورد تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از این نتایج می توان جهت بحرانی در رفتار توده سنگی را شناسایی کرد. نتایج این مدل سازی مقادیر محاسبه شده در آزمایش درجا را تایید کرده و رفتار تغییر شکل توده سنگی را برای سایر حالت ها محاسبه کرده است. این نتایج به خوبی وجود ناهمسانی در توده سنگی را نمایش داده و بر اهمیت در نظر گرفتن این مسئله در طراحی های مهندسی تاکید می کند. همچنین باید به این نکته اشاره کرد که استفاده همزمان از روش های عددی و مطالعات آزمایشگاهی می تواند باعث رسیدن به یک نقطه بهینه بین زمان و هزینه و نیازهای طراح از ویژگی های توده سنگ باشد.

Keywords:

مدول تغییر شکل , توده سنگ , آزمایش بارگذاری صفحه