بررسی عددی رفتار هیدرومکانیکی درزه‎های سنگی منفرد تحت بارگذاری برش مستقیم

نفوذپذیری توده سنگ یکی از مهمترین پارامترهای کنترل کننده پروژه‎‎های مختلف مهندسی سنگ اعم از مخازن دفن زباله‎های اتمی، پی سدها، فضاهای زیرزمینی همانند تونل‍‌ها و مغارها، پروژه‎ های ژئوترمال و تولید نفت و گاز است. به طور کلی نفوذپذیری توده سنگ متشکل از نفوذپذیری سنگ بکر و ناپیوستگی‎ های موجود در آن است اما در حوضه‎های با سنگ میزبان سخت و کریستالی نفوذپذیری سنگ بکر تقریباً ناچیز و قابل اغماض است و کنترل کننده اصلی جریان عبوری از توده سنگ، درزه‎ها و ناپیوستگی ‎ها هستند. در چنین شرایطی، علاوه بر پارامترهای هندسی درزه لازم است تاثیر عواملی همانند جابجایی برشی و تنش نرمال نیز بررسی گردد. در این مقاله با روش عددی المان مجزاء یک کد عددی توسط نرم افزار udec برای بررسی کوپل هیدرومکانیکی درزه ‎های منفرد تحت برش با مدل درزه داری بارتن باندیس توسعه داده شده است. در کد عددی توسعه داده شده تاثیر پارامترهایی همانند جابجایی برشی، تنش نرمال و سختی درزه بررسی شده است. برای راستی آزمایی مدل عددی نتایج آن با نتایج تجربی بدست آمده توسط السون بارتن (2001) مقایسه شده است. بررسی‎ های انجام شده، نشان می‎دهد که نتایج مدلسازی عددی هماهنگی خوبی با نتایج آزمایشگاهی السون ـ بارتن (2001) دارد. همچنین تحلیل های عددی انجام شده حاکی از آنست که متناسب با افزایش جابجایی برشی، مقدار بازشدگی هیدرولیکی و نرخ جریان افزایش می‎یابد.