تحلیل اندرکنش عددی سیستم نگه داری تونل های شهری با محیط اطراف در حالات تابع زمان و مستقل از زمان

Abstract

پیش‌بینی رفتار تونل‌های شهری در سنگ‌های ضعیف با رفتار مشابه رفتار خاک و یا سنگ‌های با قابلیت تورم و مچاله‌شوندگی، یکی از چالش‌های مهم در مهندسی تونل و مکانیک سنگ به شمار می‌رود. در پژوهش حاضر، مدل دو بعدی کرنش مسطح از یک نمونه‌ی تونل شهری واقعی با مقطع نعل اسبی به کمک روش عددی اجزاء محدود دو بعدی مدل‌سازی شده است. هدف از مدل‌سازی، بررسی اثر لحاظ یا عدم لحاظ عامل زمان در مدل رفتاری مصالحدر رفتار سیستم نگه‌داری تونل و نیز رفتار تنش ـ کرنش و تغییر شکل توده‌ی سنگی اطراف آن است. برای یک توده‌ی سنگی یکسان جهت مدل‌سازی مسئله، دو مدل رفتاری مور ـ کولمب (M‌C) و مدل خزش خاک نرم (S‌S‌C) در نظر گرفته شده‌اند. نتایج دو مدل مذکور در زمینه‌ی رفتار سازه‌یی سیستم نگه‌داری تونل و نیز رفتار تنش ـ کرنش و تغییر شکل توده‌ی سنگی اطراف آن مقایسه شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهند که با لحاظ عامل زمان در پاره‌یی از موارد، اختلاف نتایج تا حد ۶۳٪ خواهد بود.جهت صحت‌سنجی مسئله‌ی پژوهش، از تونلی با شرایط مشابه و مدل رفتاری سنگ درزه‌دار (J‌R‌M) در قالب تحلیل‌های اجزاء محدود دو و سه بعدی استفاده شده است. نتایج صحت‌سنجی، توافق خوبی مابین نتایج حاصل شده توسط مدل‌های عددی پژوهش حاضر و مدل عددی نوشتار مرجع نشان می‌دهد.