| عنوان فارسی مقاله: | تاثیر تنش اصلی میانگین بر شکست سنگ و مقاومت سنگ در نزدیکی مرز حفاری (از نظر مدل سازی عددی) |
| عنوان انگلیسی مقاله: |
Influence of intermediate principal stress on rock fracturing and strength near excavation boundaries—Insight from numerical modeling |
چکیده
تاثیر تنش اصلی میانگین بر شکست سنگ و مقاومت در نزدیکی مرزهای حفریات با ابزار عددی ترکیبی FEM/DEM مطالعه شده است. در مرز تونل، شرایط بارگذاری σ3= 0 ، σ1≠ 0 و σ2≠ 0 وجود دارد که σ3 ، σ2 و σ1 به ترتیب تنش اصلی حداقل، میانگین و حداکثر است. مطالعه عددی مبتنی بر آزمایش بارگذاری نمونه است که مطابق با این نوع شرایط تنش مرزی است. از نتایج شبیه سازی دیده شده که ایجاد شکست موازی سطح تونل و میکروترک ها به ناهمگن بودن مواد و وجود تنش اصلی متوسط (σ2) نسبتا بالا و همچنین مقدار پایین تنش اصلی حداقل (σ3) مربوط می شود. تنش اصلی میانگین بالا، سنگ را به گونه ای محدود می کند که میکروترک ها و شکستگی ها تنها در جهت موازی با σ1 و σ2 ایجاد شود. شکستگی و میکروترک های ناشی از تنش به این ترتیب می تواند به شکستگی های پوست پیازی، ورقه ای و لایه ای در زمین های کم عمق در نزدیکی حفره ها و میکروترک های موازی سطح دورتر از تونل منجر شود، که رفتار ناهمگنی سنگ را در پی دارد. بنابراین توجه به تأثیر تنش اصلی میانگین بر رفتار سنگی باید بر مقاومت ناهمسانگردی ناشی از تنش و رفتار تغییر شکلی سنگها معطوف شود. همچنین مشخص شده است که تنش اصلی میانگین تأثیر محدودی بر مقاومت بیشینه سنگ در نزدیکی مرز حفاری دارد.
