بررسی تأثیر تنش‌های برجا بر رفتار مکانیکی تاندون‌ها در مغارهای زیرزمینی

Abstract

امروزه ساخت سازه‌های بزرگ زیرزمینی نظیر مغارها افزایش یافته است. حفاری و ساخت مغار ها در اعماق زمین باعث می‌شود میدان تنش به طور موضعی به هم خورده و توزیع جدیدی از تنش ها در سنگ دربرگیرنده مغار به وجود آید و پایداری مغار را تحت تأثیر خود قرار دهد. برای پایداری مغار از سیستم­های مختلف نگهداری استفاده می‌شود که یکی از آن‌ها تاندون ها می‌باشند. تاندون ها تحت بار پیش تنیدگی قرار گرفته و عمل نگهداری را انجام می‌دهند. با توجه به قرار گرفتن مغارها در اعماق مختلف و نسبت تنش‌های متفاوت، اثر تاندون ها بر پایداری و کاهش جابه‌جایی‌های دیواره مغار متفاوت خواهد بود. در این تحقیق مغار نیروگاه سد راغون در تاجیکستان مورد بررسی قرار گرفته است که برای پایداری آن از سیستم نگهداری بتن برجا، داول و تاندون استفاده شده است. این مغار در عمق 400 متری از سطح زمین قرار دارد. برای بررسی اثر تنش‌های برجا بر رفتار مکانیکی تاندون ها، مغار مورد مطالعه با استفاده از نرم‌افزار Flac ^2D شبیه سازی شده است. پس از بررسی پایداری مغار راغون و مقایسه نتایج آن با اطلاعات ثبت شده توسط ابزار دقیق، تأثیر تنش­های برجا بر رفتار مکانیکی تاندون­ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور مغار مورد مطالعه در عمق‌های 100، 200، 300 و 400 متری و نسبت تنش‌های 5/0، 1 و 5/1 در مقابل مقدار بار پیش تنیدگی­های مختلف بر میزان جابه‌جایی و همگرایی دیواره مغار مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه و بررسی نتایج حاصل از روش عددی نشان می‌دهد که با کاهش عمق، اثر تاندون­های تحت بار پیش تنیدگی بر کاهش جابه‌جایی دیواره مغار افزایش می‌یابد.همچنین با کاهش نسبت تنش، استفاده از تاندون­های تحت بار پیش تنیده موثرتر بوده و جابه­جایی دیواره مغار با نسبت بیشتری کاهش می­یابد. به عبارت دیگر افزایش نیروی پیش تنیدگی تاندون­ها در اعماق زیاد (بیش از 400 متر) تاثیر چندانی بر کنترل جابه­جایی محیط اطراف مغار ندارد و توصیه می شود در چنین شرایطی تاندون ها با کمترین مقدار پیش­تنیدگی نسب شوند.