مدلسازی عددی نشست سطح زمین ناشی از حفر تونل کم عمق در خاکهای دانه ای با سطح زمین شیبدار

با توسعه روز افزون محیطهای شهری نیاز به استفاده از فضاهای زیرزمینی و احداث تونل بیش از گذشتهاحساس میشود. به طور کلی حفر تونل منجر به حذف تودهای از خاک یا سنگ محل شده و تغییرات چشمگیر در توزیع تنش اطراف تونل را به همراه خواهد داشت. از آنجایی که جابه جایی های ناشی از حفر تونل میتواند به سطح زمین رسیده و موجب آسیب رساندن به سازه های سطحی شود، تخمین میزان نشست زمین در اثر حفاری، بخصوص در محیطهای شهری از اهمیت بسیاری برخوردار است. هدف این تحقیق بررسی تاثیر شیب سطح زمین بر منحنی عرضی نشست سطح و توزیع تنش در اثر حفر تونل کم عمق در خاکهای دانه ای است. برای این منظور یکسری مدلسازی عددی در محیط نرم افزار FLAC۲D انجام شده و پارامترهای تاثیرگذار بر نشست سطح زمین از جمله شیب سطح زمین، عمق تونل و پارامترهای مقاومتی خاک مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج این تحقیق، با افزایش نسبت روباره به قطر تونل و چگالی، میزان بیشینه نشست سطح زمین افزایش مییابد از طرف دیگر با افزایش زاویه اصطکاک داخلی، چسبندگی، مدول الاستیسیته و ضریب پواسون، بیشینه نشست سطح زمین کاهش مییابد. گرچه نتایج این تحقیق نشان میدهد که تغییرات شیب سطح زمین تاثیر قابل توجهی بر بیشینه نشست سطح ندارد، شکل منحنی نشست را از حالت متقارن خارج کرده و به سمت بالادست شیروانی متمایل میکند. همچنین نتایج این تحقیق نشان میدهد که نسبت روباره به قطر، شیب سطح زمین و چگالی تاثیر مستقیم بر توزیع تنش ناحیه بالای تونل دارد در حالی که تاثیر بقیه پارامترهای بررسی شده ناچیز است.