زمین شناسی مهندسی

زمین شناسی مهندسی

برآورد توزیع حجم بلوک‌های سنگی تشکیل شده در روش المان مجزا با استفاده از شاخص مقاومت زمین‌شناسی (GSI)

نویسندگان
دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکدۀ مهندسی معدن
چکیده
در مدل‌سازی عددی با استفاده از روش المان مجزا، چگونگی ایجاد ناپیوستگی‌ها در مدل تأثیر زیادی بر نتایج نهایی مدل‌سازی دارد. در نرم‌افزار3DEC امکان ایجاد دسته درزه‌ها به چهار حالت منظم و مداوم، منظم و غیرمداوم، نامنظم و مداوم و نامنظم و غیرمداوم وجود دارد. از طرفی به‌دلیل تأثیر عمده ابعاد بلوک‌ها بر رفتار تودۀ سنگ و پارامترهای مقاومتی و تغییرشکل‌پذیری آن، این‌که از چهار حالت موجود کدام مناسب‌تر است و بیان‌کنندۀ شرایط واقعی تودۀ سنگ است نکتۀ مهمی است که باید به آن توجه شود. در این پژوهش از دیدگاه کمی موجود برای محاسبه شاخص مقاومت زمین‌شناسی (GSI) که کای و همکاران ارائه کرده‌اند و در آن ابعاد بلوک‌ها به‌عنوان پارامتری اثرگذار مورد نیاز است به‌منظور تعیین مناسب‌ترین حالت برای ایجاد درزه‌ها در مدل عددی بهره گرفته شده است. در همین راستا با استفاده از مشخصات سیستم ناپیوستگی‌های تکیه‌گاه چپ سد بختیاری و طبقه‌بندی GSI تودۀ سنگ این ناحیه، مناسب‌ترین روش ایجاد دسته درزه‌ها در یک مدل عددی با توجه به فاصله‌داری و تداوم آن‌ها به‌گونه‌ای که ابعاد بلوک‌های تولید شده تطابق زیادی با ابعاد بلوک‌ها در واقعیت داشته باشد پیشنهاد شده است.
کلیدواژه‌ها

1. Itasca Consulting Group Inc, 3DEC User’s Guide, Ver 5.0, Minneapolis, Minnesota (2013). 2. Palmstrom A.,"In-Situ Characterization of rocks,chapter2, measurement and characterization of rock mass jointing", Balkema Publishers (2001). 3. Einstein H. H., "Modern developments in discontinuity analysis, the persistence-connectivity problem In: Comprehensive rock engineering", Pergamon Press, Oxford (1993) 193-213. 4. Einstein H. H., Veneziano D., Baecher G., O’Reilly K., "The effect of discontinuity persistence on rock slope stability", Int. J. Rock Mech. Min. Sci. Geomech. Abstr. 20 (5) (1983) 227-236. 5. Sjoberg J., "Large scale slope stability in open pit mining-a review", Technical Report, Lulea University of Technology, Division of Rock Mechanics, Lulea, Sweden (1996) 229. 6. Nichol S. L., Hungr O., Evans S. G., "Large-scale brittle and ductile toppling of rockslopes", Can. Geotech. J. 39 (2002) 773-788. 7. Kim B. H., Cai M., Kaiser P. K., Yang H. S., "Estimation of Block Sizes for Rock Masses with Non-persistent Joints", Rock Mechanics and Rock Engineering,40(2) (2007)169-192. 8. Elmouttie M. K., Poropat G. V., "A Method to Estimate In Situ Block Size Distribution", Rock Mechanics and Rock Engineering,45 (2012) 40-407. 9. Cai M., P. K. Kaiser H. Uno Y. Tasaka, Minami M., "Estimation of rock mass strength and deformation modulus of jointed hard rock masses usingthe GSI system", Int’l Journal of Rock Mechanics &Mining Sciences 41(1) ( 2004) 3-19. 10. Kim B. H., Peterson R. L., Katsaga T., Pierce M. E.,"Estimation of Rock Block Size Distribution forDetermination of Geological Strength Index (GSI)using Discrete Fracture Networks (DFNs)", DFNE (2014) 124. 11. Cai M., Kaiser P. K., "Visualization of rockmass classification systems", Geotechn, Geol. Engng., 24 (2006) 1089-1102. 12. Dietler T., Mehinrad A., Chehreh H., "Geology Report of Bakhtiary Dam and Hydroelectric Power Project", Stucky Pars Engineering Company and Poyry Company and Moshanir Company (2009).