Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering (May 2022)
جانمایی بهینه تونل‌های غیر هم‌سطح با استفاده از یک رویکرد جدید احتمالاتی
Abstract
یکی از مباحث مهم در طراحی تونل‌های غیر هم‌سطح، تعیین جانمایی بهینه تونل‌ها نسبت به هم هست. این موضوع در مناطق متراکم شهری که اغلب به‌صورت تونل‌های غیرمسلح انجام می‌شود، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در این تحقیق به‌منظور جانمایی بهینه از دو عامل نشست سطح زمین و پایداری (ضریب ایمنی) تونل‌ها استفاده شده است. جانمایی بهینه تونل‌های غیر هم‌سطح در شرایط متنوع زمین‌شناسی بایستی از روش‌های احتمالاتی و قابلیت اعتماد استفاده کرد. از طرفی آگاهی از میزان تأثیر هر یک از پارامترهای طراحی در مقدار نشست سطح زمین و ضریب ایمنی می‌تواند منجر به کاهش صدمات سازه‌های سطحی شود. در این مقاله از نرم‌افزار المان محدود PLAXIS3D جهت مطالعه حالت‌های مختلف تونل‌های غیر هم‌سطح استفاده شده است. سپس به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی دو تابع حالت حدی به‌صورت جدا برای ضریب ایمنی و حداکثر نشست سطح زمین تخمین زده شده است. در ادامه با استفاده از دو تابع حالت حدی به‌دست‌آمده از مرحله‌ی قبل و روش‌های قابلیت اعتماد مرتبه اول و شبیه‌سازی مونت‌کارلو در نرم‌افزار RT بهترین جانمایی برای حفر تونل جدید نسبت به تونل قبلی (موجود) بر مبنای داشتن بیشترین ضریب ایمنی و کمترین نشست سطح زمین پیشنهاد شده است. نتایج نشان می‌دهد که احتمال شکست تونل اول (موجود) تقریباً 0/3 درصد بوده و ازنظر پایداری و عکس‌العمل نسبت به موقعیت بهینه تونل جدید شرایط ایده‌آلی خواهد داشت.
Keywords
