برآورد ویژگی‌های ژئومکانیکی سازند آسماری (زاگرس، باختر شیراز) با تلفیق آزمون‌های آزمایشگاهی و مدل‌سازی عددی

Abstract

در مکانیک سنگ مدل‌هایی که از راه جبری قابل حل و تفسیر هستند، تحلیل مناسبی از تغییرشکل و شرایط شکست برای نمونه‌هایی که هندسه و ویژگی مکانیکی ساده ای دارند ارائه می‌کنند. امروزه روش‌های متفاوت مدل‌سازی عددی، همچون روش تفاضل محدود (FD: Finite Difference) در تحلیل رفتار پیوسته، ناپیوسته و شبه پیوسته، در کنار مدل‌های تحلیلی کاربرد بسیار دارد. در این نوشتار تلاش شده است تا با کاربری از نتایج آزمایش‌های سه محوری روی نمونه‌های دست نخورده (Intact rock samples) و همچنین با به کار بردن روش تفاضل محدود، برآوردی منطقی از ویژگی‌های ژئومکانیکی بخش بالایی واحد آهکی آسماری ارائه شود. برای این منظور، مدل‌هایی با شرایط مرزی ساده و تنها یک واحد رئولوژیکی طراحی و تحلیل شده است. برای شبیه‌سازی شرایط شکست در نمونه‌ها، مدل‌ساز ژئومکانیکی Flac 2D به کار برده شده است. شرایط تنش تجربه شده در هنگام شکست نمونه‌ها در آزمایشگاه از داده‌های اصلی برای شبیه‌سازی شرایط شکست توسط روش تفاضل محدود بوده است. نتایج نشان می‌دهد که ضریب چسبندگی و مقاومت تک محوری کششی از متغیرهای حساس در کنترل شرایط شکست هستند. از این رو اگر ضریب چسبندگی و مقاومت کششی به ترتیب 26MPa و 29MPa اختیار شود، آن‌گاه برای بخش بالایی سازند آسماری در گستره باختری شیراز مقدار ضریب یانگ و ضریب بالک به ترتیب 260GPa و 23GPa برآورد می‌شود.