ارزیابی اثر بار آب بر روی نیروهای داخلی لاینینگ تونل

یکی از مهم ترین بخش های تونل، سازه اصلی آن می باشد که می بایست مقاومت کافی در برابر بارهای اعمالی در طول عمر پروژه را داشته باشد. بارهای دایم وارد بر پوشش اصلی تونل شامل بار زمین، بار آب، بار زلزله، وزن سازه و ... می باشد که بسته به کاربری تونل بارهای دیگری ممکن است اضافه شوند. لازم به توضیح است که مقدار بار زمین به روش اجرای تونل، ارتفاع سرباره، قطر تونل، شرایط ژئوتکنیکی و ... وابسته بوده و ممکن است کل بار یا بخشی از آن بر روی سازه اثر نماید. از نظر تاثیرگذاری هر بار بر سازه، می توان بار زمین و آب را به عنوان بارهای بحرانی لحاظ نمود. بارهای اعمالی در زمان طراحی معمولا به صورت مجزا و از روش تحلیلی محاسبه و در طراحی ها مورد استفاده قرار می گیرند. جدا نمودن بارها با در نظر گرفتن رفتار توامان هیدرومکانیکی آب و زمین (خاک و سنگ) منطقی نبوده و اثر آن ها به صورت توامان بر روی سازه باید لحاظ شود. همچنین اثر روش اجرا بر روی نحوه اعمال بارهای مختلف بر سازه (اثر تقدم یا تاخر اعمال بارهای متفاوت) و تطبیق طراحی سازه با در نظرگیری روش اجرا عموما در طراحی ها مغفول واقع می شود. فاکتور مهم در طراحی سازه های بتن مسلح مقدار لنگرخمشی و نیروی محوری حاصل از بارهای اعمالی بر سازه می باشد که متاثر از مقدار بارهای افقی و قائم و نحوه اعمال آن ها بر سازه است. در مقاله حاضر به بررسی اثر نیروی آب بر نیروهای داخلی سازه، با در نظرگیری روش های اجرای متفاوت، شرایط آب زیرزمینی مختلف و لحاظ رفتار توامان هیدرومکانیکی پرداخته شده است. در این مقاله ابتدا با بررسی تحلیلی فرمول های نافذ و در نظرگیری روش همگرایی-هم جواری مقادیر ktot برای هر سه حالت تعیین شده و از نظر فنی مورد بحث قرارگرفته است. سپس سه مدل عددی مجزا، با استفاده از نرم افزار FLAC۲D برای هر سه حالت فوق (روش های اجرای متفاوت) با لحاظ گام های اجرایی واقعی ساخته شده است. نتایج مشخص نمودند که فشار آب تنها در شرایط ج (حالتی که ابتدا فشار آب بر سازه اثر کند بعد فشار زمین) باعث اعمال لنگر اضافی بر سازه می شود و در دو حالت دیگر باعث بهبود شرایط شده و با افزایش نیروی محوری باعث بهینه شدن طراحی لاینینگ می شود. لذا عدم در نظرگیری رفتار توامان زمین و آب و همچنین روش اجرا در طراحی سازه باعث می شود که در طراحی ها همواره بارهای آب و زمین تفکیک شوند که باعث افزایش میزان آرماتور مصرفی در لاینینگ شده و هزینه های ساخت را بالا می برد

ارزیابی اثر بار آب بر روی نیروهای داخلی لاینینگ تونل Keywords:

طراحی سازه اصلی , رفتار توامان هیدرمکانیکی , نسبت تنش افقی به قائم , نیروهای داخلی