Investigation of the stability of blocks around underground openings by using the boundary element method

Abstract

In this study, a two-dimensional software was developed by using the boundary element method, in order to model and solve the rock mechanics problems encountered in surface and underground excavations. Stability of rock wedges formed at the roof of underground excavations were investigated in detail by using this software. The behaviour of the symmetric wedge on different joint stiffnesses was studied using a modified boundary element software. Then the results obtained were discussed and compared with the analytical solution, considering the surface tractions, shear stresses (developed along the discontinuity), wedge displacements and strains (along the wedge height).

Keywords

• Numerical methods, Boundary element method, Rock wedge stability, Block theory

Yeraltı boşlukları çevresindeki blokların duraylılığının sınır elemanları yöntemi kullanılarak incelenmesi

Öz

Bu çalışmada, yeraltı ve yerüstü kazılarında karşılaşılan kaya mekaniği problemlerinin modellenmesi ve çözümüne yönelik, sınır elemanları yöntemi kullanılarak iki boyutlu bir yazılım geliştirilmiştir. Bu yazılım kullanılarak yeraltı açıklıkları tavanında oluşan kama tipi blokların duraylılığı ayrıntılı olarak incelenmiştir. Geliştirilen sınır elemanları yazılımı ile simetrik blokların farklı eklem katılıklarındaki davranışları çalışılmış, elde edilen sonuçlar, yüzey çekme gerilmesi, süreksizlikler boyunca makaslama gerilmesi, bloktaki yer değiştirme ve birim şekil değiştirme göz önüne alınarak birbiriyle ve analitik çözümle karşılaştırılmış ve tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Sayısal yöntemler, Sınır elemanları yöntemi, Kaya kama duraylılığı, Blok teorisi