اثر میدان تنش بر طراحی شکل هندسی تونل های نعل اسبی

تونل ها یکی از سازه های زیرزمینی است که سهم مهمی در حمل و نقل، انتقال آب، انتقال خطوط مخابرات و کابل های زیرزمینیدارند. تعیین میزان انحنای مناسب برای دیواره ها، سقف و کف تونل های نعل اسبی و گنبدی شکل با توجه به جهت و نسبت مقدارتنش ها از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که تعیین انحنا بهینه باعث کاهش میزان عوامل ناپایدار کننده بر روی پوشش تونلشده و می توان میزان حجم و در نتیجه هزینه مصالح مصرفی سامانه نگهداری را در مقطع کاهش داده و در نتیجه هزینه احداثو مدت زمان ساخت تونل را به صورت چشمگیری کم کرد. در تحقیق حاضر با هدف تعیین مقطع بهینه تونل (از نظر تغیرشکل،تمرکز تنش و همچنین کاهش حجم و در نتیجه هزینه مصالح مصرفی در سامانه نگهداری) با استفاده از مدلسازی تفاضل محدوددو بعدی به کمک نرم افزار FLAC ، تونل با مقاطع هندسی دارای شعاع های انحنا مختلف برای دیوارهها، سقف و کف به ازاینسبت های مختلف از تنش افقی به قائم مورد بررسی قرار گفته است. نتایج تحقیق نشان داد مقطع نعل اسبی با دیواره های قوسیدر مجموع از نظر مقادیر تمرکز تنش و تنش های القایی ناشی از حفاری تونل و همچنین مقادیر تغیرشکل تونل، نسبت به سایرمقاطع بررسی شده مقطع بهینه ای به شمار می رود.

Keywords:

هندسه تونل , میدان تنش , مدلسازی عدد , روش تفاضل محدود