تحلیل استاتیکی و طراحی سیستم نگهداری یک فضای زیرزمینی با استفاده از روش تفاضل محدود

به طور کلی محیط زمین در ابتدا تحت فشار ناشی از تنشهای طبیعی بوده و هرگونه دستخوردگی مانند حفر تونل، این و ضعیت تنش را مختل کرده و موجب تغییرات تنش در زمین می شود که خود سبب به وجود آمدن کرنش و جابه جایی در اطراف تونل خواهد شد. در صورت طراحی نامناسب در حفر تونل و سیستم نگهداری، و همچنین بار روباره تنش به میزانی میرسد که از مقاومت سنگ بیشتر شده و موجب جابه جاییهای زیاد می شود که نتیجه آن خرابی کامل تونل ا ست. در این تحقیق سعی شده بر این است که به روش عددی و با ا ستفاده از نرم افزار FLAC۳D، به روش تونل زنی اتریشی NATM با ا ستفاده از شاتکریت و پیچ سنگ جهتنگهداری تونل پارچین مدل شده و جابه جایی آن قبل و بعد از نصب سیستم نگهداری مورد تحلیل قرار گیرد. بر همین اساس ابتدا جابه جاییهای مجاز سنگ توسط روابط ساکورایی ۱/۷ سانتیمتر محاسبه شد و جابه جاییها در گام سوم حفاری ۱/۵) متر حفاری ) برابر ۱/۲ سانتیمتر در تاج، ۱/۸ میلیمتر در دیواره راست و ۱/۸۵ میلیمتر در دیواره چپ بدست آمد اما با پیشروی حفاری به طول ۱۰ متر جابه جایی در جلوی تونل، سقف و دیوارها از حد مجاز افزایش یافته و تقریبا برابر ۳ سانتیمتر محا سبه شد. به همین دلیل به منظور کاهش جابه جاییها در ۱۰ متر حفاری بعد از هر ۰/۵ متر گام حفاری از سیستمهای نگهداری پیچسنگ و شاتکریت ا ستفاده شد. پس از ا ستفاده از سیستم نگهداری جابه جایی های بد ست آمده در پشت جبهه کار و همچنین در سقف تونل تقریبا برابر ۱/۶۵ سانتیمتر بد ست آمد که در شرایط تقریبا مطلوبی قرار دارد اما بهدلیل عدم ا ستفاده از سیستم نگهداری در کف تونل جابه جایی ها در این قسمت ۴ سانتیمتر محا سبه شد که در این حالت ممکن است تونل دچار آماس شود.

Keywords:

تحلیل پایداری تونل , سیستم نگهداری , روش تفاضل محدود , FLAC۳D