Зсувні процеси в анізотропних антиклінальних геоструктурах під дією сили тяжіння

Анотація

З метою дослідження теоретичних і практичних аспектів природних і техногенних гравітаційних зсувних деформацій та руйнувань на підставі варіаційного скінченно-елементного методу розв’язання задачі пружності для багатошарових ортотропних оболонок обертання з урахуванням зсувної жорсткості змодельоване зсувне деформування та руйнування тривимірних анізотропних антиклінальних геоструктур в умовах гравітаційного навантаження. Результати моделювання показують, що зсувне деформування анізотропних антиклінальних геоструктур під дією сили тяжіння залежить від форм, розмірів структури та пружних властивостей порід у різних напрямках, що складають ці геоструктури. Встановлено, що найменшого зсувного деформування зазнають більш жорсткі та компактні антиклінальні геоструктури. У разі збереженні загальної форми та жорсткості антиклінальних геоструктур найбільші зсувні деформації спостерігаються у низах середньої частини антиклінальної геоструктури. Для збереження стійкості до гравітаційного руйнування, внутрішні несучі шари антиклінальної геоструктури не можуть складатися з порід, м’якіших за напівтверді дисперсні породи. Найбільш важливими пружними характеристиками стосовно збереження стійкості геоструктур є модуль Юнга у поздовжньому напрямку та коефіцієнти Пуассона й модулі зсуву в довільних напрямках. Зменшення модуля Юнга у поздовжньому напрямку та модулів зсуву, а також збільшення коефіцієнтів Пуассона, особливо це стосується внутрішніх несучих шарів, можуть призводити до катастрофічних змін та руйнувань в антиклінальних геоструктурах. У разі зменшення пружних властивостей зовнішнього шару геоструктури в різних напрямках стають помітними кількісні та якісні зміни зсувного деформування анізотропних антиклінальних геоструктур в умовах гравітаційного навантаження.