تاثیر نوسانات فشار بر شکست هیدرولیکی در تونل های تحت فشار با روباره کم

در تحقیق حاضر با استفاده از روش اجزای محدود، اندرکنش سیال، سازه و سنگ در تونل تحت فشاری با پوشش بتنی در حالت دوبعدی مدل سازی می­شود. سیال داخل تونل با استفاده از المان­های آکوستیک که قابلیت شبیه سازی فشار­های هیدرودینامیکی را دارند، مدل­سازی می­شود. با اعمال فشار در دو حالت پایدار و گذرا و درنظر گرفتن اندرکنش سیال و سازه، به بررسی نحوه ترک ­خوردگی سنگ اطراف پوشش به عنوان مستعدترین مکان برای بروز این پدیده مخرب پرداخته می­شود. برای تحلیل جریان سیال در دو حالت پایدار و گذرا از نرم افزار HAMMER استفاده می­شود. سپس بارگذاری­های هیدرولیکی، به منظور تحلیل تنش به نرم افزار ABAQUS انتقال داده می­شود. برای بررسی ترک­ خوردگی المان­های سنگ اطراف پوشش از معیار شکست موهر-کولمب استفاده می شود. با اعمال فشار آب به تونل در حالت پایدار، حداقل میزان روباره برای ترک­ نخوردن سنگ مورد ارزیابی قرار می­گیرد. در نهایت با تغییر روباره موجود در روی تونل به بررسی تاثیر افزایش ارتفاع روباره بر شکست هیدرولیکی، در صورت بروز جریان­های گذرا در داخل تونل پرداخته می­شود و نتایج در قالب نمودار­هایی ارائه می­شود. نتایج نشان می­دهد که در حالت جریان گذرا، افزایش روباره الزاما راه­کاری ایمن برای جلوگیری از بروز پدیده مخرب شکست هیدرولیکی نیست.

Keywords:

تونل تحت فشار , شکست هیدرولیکی , فشارهای گذرا , اندرکنش سازه و سیال , روباره