view:43046 Last Update: 2024-2-7
فارسی
English|
علی لکی روحانی، محمد بهره‌دار
تحلیل تئوری منطقه خرابی پیرامون گمانه با استفاده از معیارهای گسیختگی مختلف Theoretical analysis of the damaged zone around the borehole using different failure criteria
|
حفر گمانه موجب از بین رفتن تعادل تنشهای موجود در ساختار پیرامون گمانه و تمرکز تنش فشاری بر روی دیواره خواهد شد. چنین تغییراتی در تنشهای پیرامون گمانه میتواند موجب آسیب سازند و حالت متفاوتی از ناپایداری گمانه نظیر ریزش دیواره تحت اثر شکست برشی شود. پدیدهی بریک-آوت گمانه (ریزش دیواره تحت اثر شکست برشی) ناشی از افزایش تنش برشی در دیواره‌ی گمانه به دلیل افزایش تنش محیطی در پیرامون دیواره است. در مقالهی حاضر هدف، مقایسه چهار معیار گسیختگی موهر-کولمب، هوک-براون، گریفیث و فیرهرست در تخمین عمق و عرض زاویهای ناحیه خرابی بدست آمده از دیواره گمانه، تحت اثر تنشهای برجای ناهمسان افقی است. نتایج نشان میدهد که با استفاده از تابع خرابیِ معیارهای گسیختگی (F) در صفحهی σ1-σ3 میتوان مناطق خرابی، دست نخورده و مرز گسیختگی پیرامون گمانه را بدست آورد. مساحت زیر منحنی هر یک از این معیارها در صفحه ی σ1-σ3 هر چقدر بیشتر باشد، ناحیه خرابی کمتری برای آن معیار در پیرامون گمانه رخ خواهد داد، به طور مثال مساحت زیر منحنی در صفحهی σ1-σ3 برای معیار گریفیث کمتر از مساحت زیر منحنی سایر معیارها است، بنابراین منطقه خرابی با در نظر گرفتن معیار گریفیث بیشتر از سه معیار دیگر است. عرض زاویهای بدست آمده از معیارهای هوک-بروان، موهر-کولمب و فیرهرست برخلاف معیار گریفیث بر هم منطبقاند زیرا هر سه معیار محور σ1 را در عرض یکسانی در صفحه ی σ1-σ3قطع میکنند. همچنین مقدار عمق خرابی در راستای تنش برجای کمینه برای دو معیار فیرهرست و گریفیث به ازای مقدار ثابت برای اختلاف تنشهای برجا σd=σH-σh، بیشتر از دو معیار دیگر بدست آمده است. با مقایسه معیارهای گسیختگی مشاهده شد، نتایج معیار فیرهرست و گریفیث با افزایش نسبت تنشهای برجا (σH/σh)، برخلاف معیارهای هوک-براون و موهر-کولمب به نتایج آزمایشگاهی نزدیکتر است. |