شهربانو صیادی - کارشناس ارشد مکانیک سنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده معدن و متالورژی؛
مرتضی جوادی اصطهباناتی - دانشجوی دکتری مکانیک سنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده معدن و متالورژی
مصطفی شریف زاده - دانشیار دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده معدن و متالورژی و دانشیار دانشگاه کرتین استرالیا
کورش شهریار - استاد دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده معدن و متالورژی،

احداث تونل همواره با ایجاد تغییراتی در محیط اطراف همراه بوده که این تغییرات بصورت نشست در سطح زمین نمود پیدا میکند. این مسئله در نواحی شهری به دلیل عمق کم و سست بودن زمین از اهمیت ویژه برخوردار است. انتخاب مناسب ترین مدل رفتاری برای استفاده در تحلیلهای عددی از میان مدل های رفتاری متفاوت موجود برای توصیف رفتار مکانیکی خاک، مرحله ای اساسی در تحلیل های عددی بشمار میرود، که این مسئله موضوع اصلی این مقاله را تشکیل میدهد. در این تحقیق مدل سازی عددی جابجایی های ناشی از حفر تونل امیرکبیر در بخش T4 و با استفاده از روش عددی اجزاء محدود انجام شده است. مدلسازی عددی مطابق با شرایط واقعی اجرایی تونل و برای مدلهای رفتاری متفاوت شامل مدل موهر کولمب، مدل کرنش سخت شونده استاندارد، و مدل سخت شونده در کرنشهای کوچک انجام صورت گرفته است. در ادامه نتایج حاصل از تحلیل عددی با نتایج مانیتورینگ مقایسه شده و بهترین مدل رفتاری برای توصیف جابجایی های ناشی از حفر تونل امیرکبیر پیشنهاد شده است. در نهایت، یک تحلیل پارامتریک بر روی پارامترهای رفتاری اصلی خاک انجام شده و نتایج آنها بررسی شد. مقایسه نتایج تحلیلهای عددی با مقادیر نشست واقعی اندازه گیری شده در بالای تونل نشان میدهد، مقادیر نشست حاصل از تحلیلهای عددی برای عمده مراحل حفر و نگهداری تونل در محدوده بین کمترین و بیشترین مقادیر اندازه گیری شده قرار دارند. همچنین، نتایج حاصل از مدلهای سخت شونده بیشترین انطباق را با نتایج حاصل از رفتارسنجی دارند. نتایج تحلیلهای عددی با استفاده از مدلهای رفتاری متفاوت نشان میدهند، استفاده از مدلهای پیشرفته که خواص غیرخطی، قبل از شکست و سختی بالای خاک تحت کرنشهای کوچک را درنظر میگیرند، میتواند پیش بینی جابجاییها را در حد قابل قبولی بهبود بخشد.

نشست تونل شهری، اندرکنش خاک-تونل، مدلهای رفتاری خاک، مدل سخت شونده در کرنشهای کوچک.