ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی توده سنگ های مسیر تونل پیرشریف واقع در آزاد راه اراک-خرم آباد و پیشنهاد سیستم نگهدارنده بر اساس روش های تجربی و عددی

در این پژوهش به منظور تعیین پارامترهای ژئومکانیکی و برآورد کیفیت توده های سنگی و تمهیدات سیستم نگهدارنده مقدماتی برای تونل پیرشریف، از روش های مختلف تجربی و عددی استفاده شد. در روش تجربی از چهار سیستم طبقه بندی RMR (طبقه بندی ژئومکانیکی توده سنگ)، Q (شاخص کیفی تونل زنی)، GSI (اندیس مقاومت زمین شناسی) و RMi (شاخص توده سنگ) استفاده گردید. در روش عددی نیز از روش تعادل حدی (نرم افزار Unwedge) و روش المان محدود (نرم افزار Phase2) استفاده شد. هم­چنین به منظور تخمین پارامترهای مقاومتی توده سنگی از معیار تجربی هوک - براون استفاده شد. نتایج تحلیل های تجربی نشان داد که مقطع اول تونل نسبت به مقطع دوم آن شرایط ناپایدارتری دارد. نتایج تحلیل با Unwedge نیز نشان داد که بیش­ترین نوع ناپایداری، لغزشی و ریزش های گوه سنگی از دیواره و سقف تونل می باشد. هم­چنین تحلیل با Phase2 مشخص کرد که حفر یک مرحله ای به علت ایجاد جابه جایی های بیش از حد مجاز، امکان پذیر نیست. لذا حفاری در دو مرحله ی حفر طاق و پاطاق پیش بینی شد. در ادامه سیستم نگهداری موقت با استفاده از روش های تجربی و عددی پیشنهاد گردید. در نهایت اینکه باید در نظر داشت که چگونگی استفاده روش های مختلف تجربی و عددی در طراحی تونل از اهمیت زیادی برخوردار است، چرا که، به ترتیب از روش های تجربی به روش های عددی بر میزان دقت و اعتمادپذیری طراحی انجام شده، افزوده می شود. البته باید ذکر کرد که این روش ها جدا از یکدیگر نبوده، بلکه با قرارگیری در راستای یکدیگر می توانند موجب تکامل روند طراحی سازه های زیرزمینی گردند و نتایج قابل اطمینان تری نسبت به حالتی که تنها از یک روش استفاده شود، ارائه نماید. هم­چنین استفاده از روش های متعدد و جدید تجربی می تواند در صحت سنجی نتایج روش های عددی که معمولا خطایشان مشهود نیست، کمک نماید.

Keywords:

ژئومکانیک , توده سنگ , تونل پیرشریف , سیستم نگهدارنده , المان محدود