نموذج ضرر مرن بلاستيكي-تدفق لخصائص تشوه تصلب-تليين الصخور المحيطة
摘要
لتوضيح الاستجابة الميكانيكية غير الخطية للصخور المحيطة وآلية تطور تدفق المياه أثناء حفر المشاريع تحت الأرض، تم إنشاء نموذج عددي موحد لتصلب-تليين، يُدمج بين الضرر المرن البلاستيكي والتدفق استنادًا إلى نظرية المتغيرات الداخلية الديناميكية الحرارية. يستخدم النموذج دالة Logistic لإعادة بناء معادلة تطور الضرر بدقة أعلى لوصف نشوء الضرر وتسارعه ومرحلة التشبع؛ ويُدرج قانون تصلب دالة القطع الزائدي لوصف توسع سطح الخضوع قبل الذروة وانكماشه بعد الذروة؛ ويجمع بين نموذج نفاذية متباينة الاتجاه يعكس تأثير تضاغط المسام وتوسيع الشقوق التي تعزز النفاذية. بناءً على هذا النموذج، تم تطوير منصة FLAC3D ثانويًا والتحقق من مصداقيتها باستخدام بيانات تجارب الإجهاد-الإجهاد والنفاذية المختبرية. واستنادًا إلى ذلك، عند دمجها مع مثال حفر هندسي تحت الأرض، تم تحليل استجابة الصخور المحيطة الناجمة عن إزالة التحميل أثناء الحفر؛ وكُشف عن نمط تشوه يتمثل في هبوط قوسي وتجميع إزاحة أفقية؛ كما تم توضيح إعادة بناء النفاذية ثلاثية الأبعاد في الفضاء، حيث تزيد التفوق الموجه بشكل كبير في المناطق المجاورة لمنطقة التجويف، بينما تسود مناطق أخرى تحت تأثير الضغط. أظهرت النتائج أن النموذج قادر على محاكاة السلوك الميكانيكي الكامل للصخور من التشوه المرن، والتصلب، والتقوية، إلى التليين والكسر، بالإضافة إلى تأثير التداخل مع تدفق المياه بدقة عالية.
关键词
ضرر مرن بلاستيكي; خضوع تصلب-تليين; تداخل التدفق; نموذج عددي