مدل‌سازي گسيختگي واژگوني بلوكي-خمشي پيشرونده با استفاده از روش عددي المان مجزا (مطالعه موردي: منطقه ويژه پارس جنوبي)

Modelling of progressive block-flexural toppling failure using numerical distinct element method (Case study: South Pars special zone)

واژگوني بلوكي-خمشي به دليل درگير كردن مكانيسم­هاي گسيختگي چندگانه (لغزش-دوران- خمش و برش) در بلوك­هاي سنگي همواره تنها به صورت رويكردهاي كينماتيك تحليل شده و مكانيسم ناپايدارساز آن كمتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين مقاله سعي گرديده تا با بكارگيري روش المان مجزا (DEM) توسط نرم­افزار UDEC، مكانيسم گسيختگي واژگوني بلوكي-خمشي كه به عنوان پيچيد ه­ترين نوع ناپايداري در دامنه ­هاي سنگي درزه­دار مطرح است، ارزيابي شود. بدين منظور دامنه سنگي درزه­ دار واقع در بزرگراه اصلي جاده عسلويه-كنگان (منطقه ويژه پارس جنوبي) كه به لحاظ مواصلاتي در منطقه داراي اهميت بالايي مي­باشد، به عنوان مطالعه موردي انتخاب گرديده است. اين دامنه از آهك­هاي مارني درزه­دار سازند آغاجاري تشكيل شده كه عامل اصلي ناپايداري و لغزش در اين بزرگراه محسوب مي­شود. بر پايه نتايج حاصل از مدل­سازي، رويكرد عددي بكارگرفته شده، به صورت موفقيت­آميزي سناريو لغزش پيش­رونده در دامنه را شبيه ­سازي نموده و سطح لغزش نهايي بحراني براي گسيختگي دامنه تحت مكانيسم واژگوني بلوكي-خمشي برآورد گرديده است. همچنين مكانيسم ­هاي گسيختگي چندگانه نيز بصورت شهودي كاملاً شناسايي گرديده است. باتوجه به شبيه­سازي­هاي انجام گرفته، گسترش سطح گسيختگي به هر دو حالت بين بلوكي و درون بلوكي مشاهده مي­گردد كه از ويژگي­هاي مهم واژگوني بلوكي-خمشي است. رخداد دوران در زمان گسيختگي براي ستون­هاي شكسته شده نيز مشاهده مي­گردد.

The block-flexural toppling due to the involving the multiple failures mechanisms (e.g. slip-rotation-bending and shear) has always been considered and analysed only in the form of kinematic approaches and its instabilised mechanism has been much underestimated. In this paper, we have tried to evaluate the block-flexural toppling failure mechanism by application of distinct element method (DEM) by UDEC software which is considered as the most complex instability type in the discontinuous rock slopes assessment. For this purpose, a discontinuous rock slope which is located in Assalouyeh - Kangan (in South Pars Special Zone) freeway side is considered as a case study. This discontinuous marly limestone slope which is belonged to Aghajari formation is the main cause of instability and slip in freeway. According to the modelling results, the numerical methods capable to successfully simulated of progressive slip scenario the final critical sliding surface is estimated for slope under the block-flexural toppling mechanism. Also, the multiple failures mechanisms are been intuitively recognized and fully identified