ارائه یک مدل تحلیل برای محاسبه فشار رو به بالا در کف تونل‌ها با ویژگی‌های ژئومکانیکی ضعیف

Abstract

پژوهش در مورد تحلیل تنش در اطراف تونل، به ویژه دیواره و سقف آن سابقه زیادی دارد. اما در مورد کف تونل تحلیل زیادی صورت نگرفته است. در این مقاله با کمک روش تعادل حدی و اصول مکانیک خاک سعی شده تا روشی تحلیلی ارائه شود که بتوان نسبت به برآورد فشار آماس کف تونل در محیط‌های خاکی و توده سنگ‌های به شدت درزه‌دار که دارای رفتاری چون خاک هستند، اقدام نمود. فشار رو به بالا در کف تونل می‌تواند ناشی از پدیده تورم در سنگ‌ها و خاک‌های رسی به خاطر تغییر رطوبت، شدت میدان تنش و بروز پدیده لهیدگی، بزرگی قطر تونل و زون پلاستیک، زلزله و فشار آب منفذی و یا خزش و زمین لغزش رخ دهد. اما در این پژوهش صرفاً به بررسی این پدیده ناشی از میدان تنش و شرایط ژئومکانیکی محیط و فشار آب منفذی پرداخته شده است. علاوه بر این مشخص شد که برای چسبندگی‌های بیش از 300 کیلو پاسکال و زاویه اصطکاک داخلی بیش از 33 درجه در تونل‌های با عمق کمتر از 100 متر و دهانه 6 متر، می‌توان از فشار رو به بالا در کف تونل و احتمال ایجاد شدن گوه ناپایدار در آنجا صرفه نظر نمود. به منظور ساده سازی در استفاده از مدل (مجموعه روابط) و یا برنامه نویسی، یک فلوچارت نیز پیشنهاد شده است.

Keywords

• فشار آماس کف تونل
• فشار آب منفذی
• تحلیل تعادل حدی
• تمرکز تنش