شبيه سازي شكست هيدروليكي به روش تفاضل محدود با استفاده از فشار معادل سيال به منظور يافتن ارتباط بين فشار خرابي و تنشهاي برجا

تعيين تنشهاي برجاي اعماق زمين اهميت فراواني در طراحي سازههاي زيرزميني و حفر چاه هاي نفت و گاز دارد. روش شكست هيدروليكي يكي از روشهاي مناسب و موثر براي تعيين تنشهاي برجا ي توده سنگ در اعماق زمين ميباشد. در اين روش، فشار سيال در برخي نقاط از گمانهاندازه گيري ميشود و تحليل فشار هاي برداشت شده براي استنتاج مولفه هاي تانسور تنش استفاده ميشود. از مهمترين روابط تئوري كلاسيك شكست هيدروليكي كه ارتباط بين فشار خرابي و تنشهاي برجا را بيان كردهاند ميتوان به روابط Hubbert-Willis (1957)[1] ، Haimson-Fairhurst (1967)[2] و Pine (1983)[3] و همكاران اشاره كرد. با توجه به تحقيقات انجام شده اين روابط محدوديتهايي دارد و بررسيهاي بيشتر به كمك روشهاي عددي در اين زمينه اهميت فراواني دارد.از اين حيث در اين مقاله با استفاده از نرم افزار FLAC كه بر اساس روش تفاضل محدود ميباشد، با اعمال فشار به مدل دو بعدي كرنش مسطح سعي در يافتن فشار خرابي و رابطه آن با تنشهاي برجا مي باشيم. لازم به ذكر است از آنجا كه مدلسازي جريان سيال توسط نرم افزار FLAC امكان پذير نبود از فشار معادل سيال استفاده گرديد و گسيختگي كه منجر به شكست هيدروليكي ميشود با ضابطه مقاومت كششي كنترل ميشود.بررسي نتايج انطباق خوبي را بين نتايج اوليه با روابط Hubbert-Willis نشان داد. همچنين در ادامه اثرات شعاع گمانه، تنش انحرافي و مقاومت كششي سنگ بر روي فشار خرابي در نظر گرفته شد.