اثر میدان تنش بر طراحی شکل هندسی تونل‌های نعل اسبی

محمد محمدی¹

1) کارشناس ارشد مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود

محل انتشار : دومین کنگره بین المللی مهندسی عمران ، معماری ، مصالح ساختمانی و محیط زیست(caucong.com/2nd)
چکیده :
تونل‌ها یکی از سازه‌های زیرزمینی است که سهم مهمی در حمل و نقل، انتقال آب، انتقال خطوط مخابرات و کابل‌های زیرزمینی دارند. تعیین میزان انحنای مناسب برای دیواره‌ها، سقف و کف تونل‌های نعل اسبی و گنبدی شکل با توجه به جهت و نسبت مقدار تنش‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که تعیین انحنا بهینه باعث کاهش میزان عوامل ناپایدار کننده بر روی پوشش تونل شده و می‌توان میزان حجم و در نتیجه هزینه مصالح مصرفی سامانه نگهداری را در مقطع کاهش داده و در نتیجه هزینه احداث و مدت زمان ساخت تونل را به‌صورت چشمگیری کم کرد. در تحقیق حاضر با هدف تعیین مقطع بهینه تونل (از نظر تغیرشکل، تمرکز تنش و همچنین کاهش حجم و در نتیجه هزینه مصالح مصرفی در سامانه نگهداری) با استفاده از مدل‌سازی تفاضل محدود دو بعدی به کمک نرم افزار FLAC، تونل با مقاطع هندسی دارای شعاع‌های انحنا مختلف برای دیواره‌ها، سقف و کف به ازای نسبت‌های مختلف از تنش افقی به قائم مورد بررسی قرار گفته است. نتایج تحقیق نشان داد مقطع نعل اسبی با دیواره‌های قوسی در مجموع از نظر مقادیر تمرکز تنش و تنش‌های القایی ناشی از حفاری تونل و همچنین مقادیر تغیرشکل تونل، نسبت به سایر مقاطع بررسی شده مقطع بهینه¬¬ای به شمار می‌رود.
کلمات کلیدی : هندسه تونل میدان تنش مدل‌سازی عدد روش تفاضل محدود