Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Baghbanan,Hamid Hashemalhosseini,Amin Azhari
علیرضا باغبانان (استاد مشاور) حمید هاشم الحسینی (استاد راهنما) امین ازهری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Nooshin Senemarianisfahani
نوشین سنماریان اصفهانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
Numerical analysis of symmetric and asymmetric rock-bolting pattern on stability of underground fractured structures, using DFN and DEM method (case study CLAB2 cavern, Sweden) Nooshin Senemarian Isfahani Date of submission :Sep 20, 2020 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, Iran Degree: M.Sc. Language: Persian Supervisor: Dr. Hamid Hashemolhosseini (Hamidh@iut.ac.ir) Supervisor: Dr. Amin Azhari (aazhari@iut.ac.ir) Advisor: Dr. Alireza Baghbanan(bagh110@iut.ac.ir) The stability of underground structures excavated in jointed rockmass, has been challenging for geotechnical engineers. This is mainly due to the erratic geometry of fractures causing complexity for analyzing the interaction between blocks. Discrete fracture network (DFN) is a reasonable method probabilistically defining and evaluating the irregularity of fracture networks, including spacing, length, size, and orientation. In this study, the stability of a large excavated cavern located in south Sweden (CLAB2) in a jointed rock mass, including six fracture sets, is evaluated by the discrete element method (DEM) in three dimensions (3DEC, Itasca) and utilizing DFN method. The goal of this research is to suggest a suitable pattern for the rock-bolting support system that guarantees the stability of this large cavern. In this regard, various rock bolting support systems are proposed, iired by Canadian, Australian, and African rock-bolting systems. The evaluated patterns include 3,6 or 9-meter rock bolt length with 1.5, 2, and 5 meters spacing. Totally,190 rock-bolting patterns, containing symmetric patterns with equal rock bolt lengths and asymmetric patterns with 2 and 3 different rock bolt lengths, in various DFNs were simulated. Both technical and economic criteria are investigated to suggest the best patterns, based on the volume of unstable blocks and the used rock bolt length, respectively. It was concluded that the asymmetry bolt patterns with three different rock bolt lengths were the most suitable patterns based on technical and economic criteria. The ultimately recommended pattern for CLAB2 cavern was an asymmetric pattern with 3, 6, and 9 meters for bolt lengths and spacing of 2 meters. Key words: CLAB2 cavern, rock bolting system, Discrete fracture network (DFN), discrete element method (DEM), probabilistically defining
پایدارسازی ساختارهای زیرزمینی در محیط‌های سنگی درزه‌دار همواره برای مهندسین علوم زمین موضوعی چالش برانگیز بوده است. اهمیت این موضوع به این دلیل است که در اثر حفاری فضاهای زیرزمینی در محیط‌های درزه‌دار به دلیل نامنظم بودن آرایش درزه‌ها تحلیل اندرکنش بلوک‌ها می تواند گاهی بسیار پیچیده باشد. از جمله روش‌ها به منظور بررسی حجم بلوک‌های ناپایدار، روش‌ شبکه ناپیوستگی‌های مجزا (DFN) می‌باشد. در این روش به دلیل عدم قطعیت، هندسه ناپیوستگی‌ها با استفاده از توزیع‌های احتمالاتی و به صورت تصادفی‌ایجاد می‌شوند.‌ در این تحقیق پایداری مغاری واقع در منطقه جنوبی کشور سوئد (کلاب2) که در ساختاری درزه‌دار شامل شش دسته درزه با ویژگی‌های هندسی متفاوت قرار دارد با استفاده از روش عددی المان مجزا در سه بعد (3DEC) و بهره‌گیری از روش شبکه ناپیوستگی‌های مجزا مورد بررسی قرار گرفته‌است. هدف از‌این تحقیق به دست آوردن الگوی مناسبی از پیچ‌سنگ‌ها است که پایداری مغارمورد نظر را تامین کند. به‌این منظور از سیستم‌های نگهداری پیج‌سنگ مختلفی که از الگوهای پیچ‌سنگ کانادایی، استرالیایی و آفریقای جنوبی الهام گرفته شده‌اند، استفاده شده‌است. الگوهای مورد استفاده شامل پیچ‌سنگ‌ها با طول‌های 3، 6 و 9 متری با فاصله‌داری‌های 5/1، 2 و5 متری می‌باشند و در تحلیل‌ها به منظور مقایسه بین الگوها و در نهایت تعیین مناسب ترین الگو از دو پارامتر فنی و اقتصادی استفاده شده‌است. پس از بررسی بر روی 190 الگوی متفاوت پیج‌سنگ (شامل الگوهای متقارن با طول پیچ‌سنگ مساوی و نامتقارن که شامل الگوهای با دو اندازه متفاوت طول پیچ‌سنگ و یا سه اندازه متفاوت طول پیچ‌سنگ می‌باشد) در شبکه‌های ناپیوستگی مجزا متفاوت، نتیجه گرفته شد که استفاده از الگوهایی با سه اندازه متفاوت طول پیچ‌سنگ، انتخاب مناسب تری نسبت به سایر الگوها هم از لحاظ پایداری و هم از نقطه نظر اقتصادی می‌باشد. الگوی نهایی پیشنهادی به منظور پایداری این مغار با در نظر گرفتن معیارهای فنی (که با توجه به حجم بلوک‌های ناپایدار مشخص شده‌است) و میزان پیچ‌سنگ مصرفی و نیز در نظر گرفتن قضاوت‌ مهندسی، الگویی نامتقارن شامل سه طول متفاوت پیچ‌سنگ‌ها و فاصله‌داری 2 متری می‌باشد. کلمات کلیدی : مغار کلاب2 ، الگوی نصب پیچ‌سنگ، شبکه ناپیوستگی مجزا (DFN) ، روش المان مجزا (DEM)، توزیع‌های احتمالاتی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی