تحلیل عددی تأثیر مشخصات هندسی شکستگی¬های توده سنگ بر نرخ نفوذ دستگاه TBM

Abstract

شکستگی یکی از مهمترین پارامترهای اثر گذار بر نرخ نفوذ دستگاه TBMدر توده سنگ است. در مطالعات گذشته اثر پارامترهای هندسی درزه‌ها به طور جداگانه و تنها برای یک دسته درزه منظم در نظر گرفته شده‌است در حالیکه توده سنگ واقعی شامل درزه‌هایی به صورت منفصل است. در این تحقیق تلاش شده‌است که با استفاده از الگوریتم روش عددی احتمالی، مدلی نزدیک به واقعیت برای بررسی اثر پارامترهای هندسی درزه‌ها بر نرخ نفوذ ایجاد شود که در آن به طور همزمان درزه‌ها به صورت مجزا نزدیک به شرایط واقعی زمین مدل شود. به منظور انجام مدل‌سازی از روش ترکیبی شبکه درزه مجزا- روش المان مجزا استفاده شده‌است. نسبت سطح تراشه‌شدگی به تنش تراشه‌شدگی به طور غیرمستقیم بیانگر نرخ نفوذ TBM است. از آنجا که نیروی به کار رفته در تمام مدل‌ها یکسان بوده بنابراین معیار مقایسه‌ی نرخ نفوذ بین مدل‌ها سطح تراشه‌شدگی آن‌ها است. نتایج مدل‌سازی‌های عددی نشان می‌دهد که میزان افزایش سطح تراشه نسبت به سنگ بکر از تابع توزیع نرمال با میانگین 07/46 و انحراف معیار 51/15 تبعیت می‌کند. در سطح اعتماد 80 درصد، میزان افزایش سطح تراشه نسبت به حالت سنگ بکر بیش از 33 درصد و در سطح اعتماد 95 درصد، میزان افزایش سطح تراشه نسبت به حالت سنگ بکر بیش از 20 درصد است که بیانگر تأثیر مهم درزه‌ها بر ایجاد و گسترش ترک‌ها و از این‌رو بر نرخ نفوذ است.