ارزیابی نیروی نامتعادل ناشی از حفر تونل های تکی و دو قلو حفر شده در سنگ های ضعیف و سخت با استفاده از روش تفاضل محدود

حسین داودی آزاد¹

1) عضو هیات علمی دانشکده مهارت و کارآفرینی دانشگاه آزاد واحد کرج

محل انتشار : هشتمین کنگره سالانه بین المللی عمران، معماری و توسعه شهری(8icsau.ir)
چکیده :
در این تحقیق به ارزیابی نیروی نامتعادل ناشی از حفر تونل های تکی و دو قلو حفر شده در سنگ های ضعیف و سخت با استفاده از روش تفاضل محدود و نرم افزار FLAC2D پرداخته شد. نتایج نشان داد که بطور کلی نیروی نامتعادل به عنوان یک معیار بسیار منطقی و سریع جهت ارزیابی شرایط تعادل و پایداری تونل های حفاری شده قبل از انجام تحلیل پایداری و بررسی مقدار ضریب اطمینان و طرح سیستم نگهدارنده برای تونل ها است که می تواند مورد توجه طراحان قرار گیرد. نیروی نامتعادل حاصل از تحلیل استاتیکی در صورتی که مقداری ثابت و پایدار را داشته باشد نشان از پایداری و ایمن بودن سیستم دارد ولیکن اگر مقدار آن ثابت نشده و در انتهای تحلیل شاهد افزایش مجدد ان باشیم زنگ خطری در جهت ناپایداری تونل است. نتایج مطالعات نشان داد که نیروی نامتعادل ماکزیمم حاصل شده از تحلیل برای تونل تکی حفاری شده در سنگ ضعیف بلافاصله بعد از حفاری تونل تا حدود 4 برابر بیش از مقدار نظیر آن برای تونل در سنگ سخت است که بسیار قابل توجه بوده و بایستی در خصوص حفاری و تمهیدات پایداری و تامین آن در مصالح خاکی و سنگی ضعیف بسیار دقت نمود. همچنین نیروی نامتعادل بیشینه حاصل از حفاری تونل های دو قلو همجوار نسبت به تونل های تک در شرایط مشابه به میزان قابل ملاحظه ای بیشتر است که مقدار ماکزیمم آن بستگی به فاصله دو تونل همجوار دارد به نحوی که اگر این فاصله کمتر از حدود قطر تونل های همجوار باشد شرایط بسیار بحرانی بوده و بیشترین نیروی نامتعادل حاصل می گردد.
کلمات کلیدی : نیروی نامتعادل, روش تفاضل محدود, نرم FLAC2D , ضریب اطمینان, تحلیل پایداری.