مدلسازی عددی تاثیر حرارت بر مقاومت برشی خاک های رسی

با پیشرفت صنعت و رشد تعداد نیروگاه های هسته ای برای تولید نیرو و کاربرد روزافزون مواد پرتوزا در صنعت، مسایل گوناگونی در خصوص دفع و انبار کردن مواد زائد هسته ای در پیش روی متخصصین قرار گرفته است. درچند دهه گذشته، اثر حرارت بر روی خواص خاک بیش از بیش مورد توجه مهندسین مکانیک خاک و پی می باشد. روشهای متعددی برای دفع این ضایعات به منظور کاهش اثرات سوء پسماندهای رادیواکتیو از سوی محققین مانند دفن در ورقه های یخی، دفن دررسوبات اقیانوسی، دفن در رسوبات نمک و.. پیشنهاد و مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله این روشها دفن در اعماق خاک و ایجاد یک لایه خاک رس ضخیم در اطراف زباله هسته ای می باشد. جریان حرارتی تولید شده به وسیله زباله هسته ای یا هر منبع حرارتی با درجه حرارت بالا مانند کابلهای برق و یا انبارهای حرارتی باید در خاک رس اطراف آن از بین برود. در تحقیق حاضر تاثیر حرارت بر پوشش خاک رسی مدفن مهندسی ناشی از دفن زباله های هسته ای در اعماق خاک با استفاده از نرم افزار ABAQUS به صورت سه بعدی مدلسازی گردید. خاک رس پوشش به صورت عادی تحکیم یافته اشباع و در شرایط زهکشی شده در نظر گرفته شده است. زباله هسته ای به عنوان منبع حرارتی در مرکز مدفن و به صورت یک نقطه حرارتی مدلسازی و تاثیر آن بر مقاومت برشی خاک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در محل دفن زباله هسته ای که همان منبع حرارت می باشد مقاومت برشی خاک افزایش و با فاصله گرفتن از آن کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

خاک های رسی ، حرارت ، مقاومت برشی ، مدلسازی عددی ، ABAQUS