تحلیل الگوی شکست ماسه سنگ ها (مطالعه موردی: ماسه سنگ های استان مرکزی)

هدف از این پژوهش، تحلیل الگوهای شکست ماسه سنگ های دوران مزوزوییک و سنوزوییک استان مرکزی با توجه به تغییرات مقاومت فشاری آنها می باشد. برای این منظور، الگوهای شکست پنج تیپ مختلف از ماسه سنگ های با مقادیر مقاومت فشاری تک محوره (UCS) متفاوت حاصل از نتایج آزمایشگاهی و آنالیز عددی مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین در این مطالعه اثر الگوهای شکست بر روی مقاومت فشاری تک محوره کمی سازی گردید. برای انجام این پژوهش نمونه های بلوکی از ماسه سنگ های سازند های مختلف واقع در بخش شمالی استان مرکزی جمع آوری و براساس ویژگی های بافتی و کانی شناسی به پنج تیپ (تیپ های 1 تا 5) تقسیم گردیده و تحت آزمایش UCS قرار گرفتند. بررسی الگوهای شکست این ماسه سنگ ها در محدوده های مختلف مقاومتی نشان داد که در مقادیر پایین مقاومت، الگوی شکست عمدتا از نوع برشی ساده (Simple shear) می باشد که با افزایش مقاومت فشاری به نوع کششی چندگانه (Multiple extenssion) تغییر می یابد. الگوی غالب شکست برای تیپ های 1، 2 و 4 از نوع برشی ساده و برای تیپ های 3 و 5 از نوع کششی چندگانه می باشد. بررسی الگوهای شکست در بازه های مقاومتی مختلف برای کل نمونه های ماسه سنگی نشان داد که تا مقادیر 140 مگاپاسکال، الگوی شکست غالب از نوع برشی ساده و برای مقادیر بیش از 140 مگاپاسکال، الگوی شکست از نوع کششی چندگانه می باشد. همچنین در این مطالعه، الگوهای شکست نمونه های آزمایشگاهی با استفاده از نرم افزار PFC2D به صورت عددی شبیه سازی شدند و ملاحظه گردید که نتایج بدست آمده از مدل سازی عددی، همخوانی قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهند.