ارائه معیار سه بعدی جدید برای شکست سنگ در اعماق زیاد با استفاده از روش های تجربی و رگرسیون غیرخطی

معیار شکست سنگ معادله ای است که بین خصوصیات مقاومتی سنگ و میزان تنش ها وجود دارد و به صورت یکسطح محدود در محور مختصات تنش های اصلی تعریف می شود. این معادله بر اساس روش های تحلیلی و تجربی مختلفتعیین می گردد. اکثر پژوهشگران مکانیک سنگ عقیده دارند که تنش اصلی متوسط ((σ(2) نقش چندانی در روند شکستندارد و معیارهای شکست را با حذف تنش اصلی متوسط به صورت دوبعدی ارائه می دهند. با این حال برخی از شواهدتجربی نشان می دهد که تنش اصلی متوسط می تواند در بعضی از حالت ها و حداقل برای برخی از سنگ ها، بر روی روندشکست مؤثر باشد. یکی از این موارد، سنگ های مقاوم در اعماق زیاد است. در این مقاله برای بررسی تأثیر تنش اصلیمتوسط بر روی شکست سنگ، از نتایج 175 آزمایش تنش فشاری سه محوره واقعی که بر روی 5 نمونه سنگی متفاوت درنقاط مختلف انجام شده است، استفاده شد. بررسی ها نشان داد که تأثیر تنش اصلی متوسط بر شکست سنگ های مقاومبیشتر از سنگ های سست است. سپس دقت معیارهای سه بعدی فون میزز، دراکر پراگر و پن و هادسون در تخمین شکست این نمونه های سنگی بررسی شد که معیار دراکر پراگر با ضریب همبستگی 0/87 دارای بیشترین دقت بوده و معیار پن و هادسون با ضریب همبستگی 0/73 و فون میزز با ضریب همبستگی 0/50 در رتبه های بعد قرار دارند. همچنین با استفاده از روش رگرسیون غیرخطی معیار سه بعدی جدیدی با ضریب همبستگی 0/98 0 ارائه شد. از ویژگی های بارز معیار پیشنهادی جدید، استفاده از تنش های اصلی کمینه، متوسط و بیشینه با سهم تأثیر متفاوت و پارامترهای مقاومتی مانند مقاومت فشاری تک محوره و زاویه اصطکاک داخلی در این معیار و سادگی و دقت بالای آن است.

کلیدواژه ها:

معیار شکست سنگ ، آزمایش تنش سه محوره واقعی ، روش های تجربی ، رگرسیون غیرخطی ، سنگ های عمیق