بررسی تاثیر همزمان فشار داخلی آب و نیروی تراوش بر پوشش تونل های آب بر تحت فشار

تونل­ تحت فشار از انواع سازه­های زیرزمینی است، که بطور عمده در صنعت برق­آبی و نیروگاه­ها کاربرد ویژه­ای داشته و طراحی و احداث آنها با چالش­های مهندسی فراوانی روبرو می باشد. از جمله این مشکلات، بروز نشت در اطراف تونل و فرسایش ناشی از فشار زیاد آب بوده و با گذشت زمان، منجر به ناپایداری و تخریب پوشش آنها می­گردد. هدف اصلی این مقاله، بررسی عددی تاثیر  همزمان فشار داخلی و نیروی تراوش آب در طراحی تونل­های تحت فشار است. برای تحقق این امر، با استفاده از نرم­افزار PLAXIS۳D بر پایه روش اجزاء محدود، تونل­های آب­بر با سطوح مختلف آب زیر­زمینی و سربارهای متفاوت، تحت اثر فشار داخلی و تراوش ناشی از آن، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که در اثر همزمانی فشار و تراوش، با افزایش نسبت تراز سطح آب به سربار تونل، از تغییر شکل کلی تونل کاسته شده و میزان تنش­های وارده و کرنش­های متناظر آنها افزایش پیدا کرده است. همچنین با افزایش نسبت عمق سربار به قطر تونل، میزان نیروهای محوری و برشی و لنگر خمشی وارد بر پوشش تونل کاهش می­یابد.  

Keywords:

Pressure tunnel , water flow , overhead depth , groundwater level , finite elements method , تونل تحت فشار , تراوش آب , ارتفاع سربار , تراز آب زیرزمینی , روش اجزای محدود.