نشریه مهندسی معدن

نشریه مهندسی معدن

تحلیل حساسیت ویژگی‌ ناپیوستگی‌ها در انتشار موج الاستیک در توده‌سنگ با‌استفاده از روش المان گسسته

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه یزد
2 عضو هیات علمی دانشگاه یزد
چکیده
   سرعت و میرایی موج الاستیک در هنگام عبور از سنگ های درزه‌دار، یک مسأله ی مهم برای تعیین پایداری سازه‌های سنگی تحت بارهای دینامیکی در مهندسی سنگ است. آزمایش‌های لرزه‌ای خیلی مفید و کارآمدتر از هر آزمایش ژئوفیزیکی دیگری هستند که در توده‌سنگ انجام می‌شوند، این امر به این دلیل است که پارامترهای موج، نظیر سرعت موج فشاری، برشی و ضرایب میرایی، همگی به‌طور مستقیم با مقاومت و مدول الاستیسیته و به‌طور غیرمستقیم با چگالی، تخلخل و دیگر ویژگی های توده‌ و ماده سنگ در ارتباط هستند. در این مطالعه، با استفاده از روش المان گسسته تأثیر ویژگی های توده‌سنگ، نظیر تعداد، سختی، جهت­داری و فاصله­داری درزه ها و همچنین ابعاد متوسط بلوک ها که به واسطه ی درزه ها ایجاد شده­اند، روی سرعت انتشار موج الاستیک، ضرایب عبور و بازتاب بررسی شده است. نتایج نشان می­دهد که کوچک­ترین تغییرات در ویژگی های ناپیوستگی‌ها در سرعت و ضرایب عبور و بازتاب قابل مشاهده است، همچنین استفاده از مشخصه های میرایی در کنار مشخصه­ی سرعت موج، می­تواند بیان­کننده­ی تغییرات پارامترهایی باشد که روی سرعت موج تأثیرگذار نیستند،  بنابراین این امکان وجود دارد که روش‌های ژئوفیزیکی لرزه­ای در توده­سنگ به­عنوان یک ابزار کارآمد در ارزیابی کیفیت توده‌سنگ استفاده شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Sensitivity analysis of effect of discontinuities properties on elastic wave propagation, using distinct element method

نویسندگان English

Ali Reza Yarahmadi Bafghi 2
Ahmad Ghorbani 1
1 Yazd uni
2 Yazd University

کلیدواژه‌ها English

Elastic wave velocity
rock mass
Distinct Element
Sensitivity analysis
مراجع
[1]. Kaneko, K., Inoue, I., & Sassa, K. Monitoring the stability of rock structures by means of acoustic wave attenuation. Proc. 4th Congress of ISRM, 1979. 2, PP: 287–292.
[2]. Ma, G. W., Fan, L. F. & Li J. C. Evaluation of equivalent medium methods for stress wave propagation in jointed rock mass. Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., DOI: 10.1002/nag.1118 (Published online), 2012.
[3]. Lei, W.D., Hefny, A.M., Yan, S. & Teng, J. A numerical study on 2-D compressive wave propagation in rock masses with a set of joints along the radial direction normal to the joints. Jornal of Computers and Geotechnics 34, PP: 508–523, 2007.
[4]. Perino, A., Zhu, J. B., Li, J. C., Barla, G. & Zhao, J. Theoretical Methods for Wave Propagation across Jointed Rock Masses. Jornal of Rock Mech Rock Eng 43, PP: 799–809, 2010.
[5]. Zhao, J., Zhao, X.B. & Cai, J.G. A further study of P-wave attenuation across parallel fractures with linear deformational behavior. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences 43, PP: 776–788, 2006.
[6]. Li, j., Ma, G., & Zhao, J. An equivalent viscoelastic model for rock mass with parallel joints. Jornal of geophysical research, 115: B03305, 2010.
[7]. Wang, Wei-hua., & LI, Xi-bing. 3DEC modeling on effect of joints and interlayer on wave propagation. Science press Journal, 16, PP: 728-734, 2006.
[8]. Perino, A., Zhu, J. C., Li, C., Barla, G. & Zhao, J. Theoretical Methods for Wave Propagation across Jointed Rock Masses. Journal of Rock Mech Rock Eng, 43, PP: 799–809, 2010.
[9]. Boadu, F. K. & Long, L. T. Effects of fractures on seismic-wave velocity and attenuation. Geophys. J. Int. (1996) 127, PP: 86-110.
[10]. Azhari, H. E. & Amrani, I. E. Effect of the Number and Orientation of Fractures on the P-Wave Velocity Diminution: Application on the Building Stones of the Rabat Area (Morocco). Journal of Geomaterials, 3, PP: 71-81, 2013.
[11]. Pyrak-Nolte, L. J. The seismic response of fractures and the interrelations among fractures.
International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts,
33(8), PP: 787-802, 1996.
[12]. Meyers, M. A. Dynamic behavior of materials. University of California, San Diego, 1994.
[13]. Miller, R. K. The Effects of Boundary Friction on the Propagation of Elastic Waves. Bull. Seis. Soc. America, 68, PP: 987-998, 1978.
[14]. Pyrak-Nolte, L.J., Myer, L.R. & Cook, N.G.W. Transmission of seismic waves across single natural fractures. Journal of Geophysical Research, 95(B6), PP: 8617-8638, 1990.
تحلیل حساسیت ویژگی ناپیوستگی ها در انتشار موج الاستیک در توده سنگ با استفاده از روش المان گسسته نشریه علمی- پژوهشی مهندسی معدن
79
[15]. Eitzenberger, A. Wave Propagation in Rock and the Influence of Discontinuities. Ph.D Thesis, Luleå University of Technology, Sweden, 2012.
[16]. Itasca, UDEC. Version 4.0. Manual. Itasca, 2004.
[17]. Lysmer, J. & Kuhlemeyer, R. L. Finite dynamic model for infinite media. J. Engrg. Mech. Div. 95(4), PP: 859-877, 1969.
دوره 12، شماره 35
تابستان 1396
صفحه 75-89

  • تاریخ دریافت 03 دی 1394
  • تاریخ بازنگری 18 اسفند 1395
  • تاریخ پذیرش 08 اسفند 1395