تحلیل پایداری تونل ها با در نظر گرفتن نیروی وزن و سختی پوشش

در ترسیم منحنی های روش همگرایی-همجواری برای تونلها همگرایی دیواره جانبی، سقف و کف ممکن است متفاوت باشد. دلیل آن وزن توده سنگ ناحیه پلاستیک یا گسیخته شده پیرامون تونل است. در این مقاله یک روش نیمه تحلیلی برای استخراج منحنی های پاسخ زمین و مشخصه پوشش برای یک تونل دایره‌ای حفاری شده در توده سنگ الاستوپ...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: محمدرضا زارعی فرد
Format: Article
Language:English
Published: Iranian Society of Mining Engineering 2020-10-01
Series:نشریه مهندسی معدن
Subjects:
Online Access:https://ijme.iranjournals.ir/article_40506_28ec394fe913bdb4fb20f153faf93d54.pdf
Description
Summary:در ترسیم منحنی های روش همگرایی-همجواری برای تونلها همگرایی دیواره جانبی، سقف و کف ممکن است متفاوت باشد. دلیل آن وزن توده سنگ ناحیه پلاستیک یا گسیخته شده پیرامون تونل است. در این مقاله یک روش نیمه تحلیلی برای استخراج منحنی های پاسخ زمین و مشخصه پوشش برای یک تونل دایره‌ای حفاری شده در توده سنگ الاستوپلاستیک با رفتار کرنش نرم شونده ارائه می‌شود. در روش ارائه شده از معیار تسلیم و تابع پتانسیل پلاستیک مورکولمب برای توده سنگ استفاده می‌شود. شرایط متقارن محوری فرض می‌شود تا تأثیر وزن ناحیه پلاستیک بررسی شود. وزن توده سنگ پلاستیک به شکل یک نیروی گسترده شعاعی در نظر گرفته می‌شود. این نیرو در امتداد های مختلف مقدار متفاوتی دارد. دو دیدگاه متفاوت پوشش انعطاف‌پذیر و پوشش انعطاف‌ناپذیر برای مدلسازی پوشش بتنی و اعمال سختی آن ارائه می‌شود. در دیدگاه پوشش انعطاف‌پذیر تأثیر پوشش به صورت یک فشار یکنواخت داخلی در نظر گرفته می‌شود که به سطح داخلی توده سنگ وارد می-شود و در دیدگاه پوشش انعطاف‌ناپذیر پوشش به شکل یک استوانه جدار ضخیم الاستیک در نظر گرفته می‌شود. با ترکیب این دو دیدگاه می-توان اثر سختی پوشش را اعمال نمود. معادلات حاکم را نمی‌توان به صورت تحلیلی حل نمود، بنابراین از روش تفاضل محدود برای حل آنها استفاده می‌شود. از چندین مثال مشروح برای نشان دادن کارایی روش ارائه شده و بررسی بار گرانشی استفاده می‌شود. نتایج بدست آمده با روش ارائه شده نشان می‌دهد که بار گرانشی بر پایداری تونل بسیار مؤثر است به خصوص در شرایطی که ناحیه پلاستیک بزرگی پیرامون تونل شکل بگیرد.
ISSN:1735-7616
2676-4482