تحلیل عددی اندرکنش حفاری تونل- پی سازه های مجاور در محیط های شهری

احداث تونل در محیط های شهری بخصوص در مناطق با تراکم بالای جمعیتی، با مشکلات خاصی همراه می باشد. مهمترین مشکلات در این زمینه، تأثیر حفاری روی پی سازه های مجاور است که بایستی به نحو مقتضی در طراحی لحاظ گردد. تونل یک سازه پیچیده با میدان تنش و تغییر شکل مختص بخود است و جهت پیش بینی رفتار و تاثیر حفاری آن روی سازه های مجاور، نیاز به استفاده از آنالیز عددی با مدل های رفتاری مناسب بیش از پیش احساس می شود. در این مقاله یک مجموعه تحلیل عددی جهت بررسی تاثیر حفاری تونل روی یک سیستم پی عمیق صورت گرفته است. خاک از نوع دانه ای و با تراکم متوسط در نظر گرفته شده است. دو نوع مدل رفتاری ارتجاعی خمیری کامل (موهر- کولمب) و ارتجاعی خمیری با سخت شوندگی سینماتیک (CJS3) مورد استفاده قرار گرفته است که پارامترهای هرکدام از این مدل ها برای خاک فوق تخمین زده شده اند. جهت شبیه سازی حفاری تونل از نرم افزار FLAC با استفاده از روش همگرایی- همجواری استفاده شده است. بررسی تغییرات در نیروی محوری (با عنایت به اصطکاک منفی ناشی از حفر تونل) و میزان و توزیع ممان خمشی در شمع نشان دهندة قابل ملاحظه بودن تأثیر حفاری تونل بوده و لزوم درنظرگیری آن را در تحلیل به اثبات می رساند. از طرف دیگر مقایسه نتایج حاصل از آنالیز با دو مدل رفتاری یاد شده نشان می دهد که در بارگذاری های نزدیک خرابی، تفاوت عمده ای بین نتایج حاصل می شود و با عنایت به مکانیسم سخت شوندگی سینماتیک مدل CJS3، کفایت بکارگیری این مدل را بیان می کند.