مطالعه عددی پدیده جکینگ هیدرولیکی در تونل های تحت فشار با استفاده از روش عددی المان های مجزا

مهم ترین مسالهای که در طراحی تونلهای تحت فشار در مقابل نشت مورد توجه قرار میگیرد، پدیده جکینگ هیدرولیکی است. این پدیده هنگامی اتفاق میافتد که فشار آب اعمال شده بر روی سطح یک ناپیوستگی از تنشهای عمودی که روی سطح عمل میکنند بیشتر باشد. در نتیجه سطح ناپیوستگی باز شده و نفوذپذیری و میزان نشت درزه افزایش مییابد. در صورت کافی بودن روباره میزان تنشهای محصور کننده کافی میباشد. اما در صورت کافی نبودن روباره، جهت جلوگیری از وقوع این پدیده نیاز به پوشش فلزی با هزینه بسیار بالا میباشد. پرکاربرد- ترین روشی که جهت تخمین روباره مورد نیاز مورد استفاده قرار میگیرد، روشهای تجربی نروژی میباشند. این روشها میزان روباره را بیشاز اندازه مورد نیاز و غیر اقتصادی تخمین میزنند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار اجزا مجزایUdecرفتار یک تونل تحت فشار که به عنوان مطالعه موردی، تونل بی-کانتی واقع در ایالت واشنگتن آمریکا انتخاب شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. مدل رفتاری سنگ ارتجاعی و مدل رفتاری درزهها ارتجاعی – خمیری کامل در نظر گرفته شده است. روال کار چنین است که با افزایش فشار آب داخل تونل، فشار آبی که در آن پدیده جکینگ هیدرولیکی رخ میدهد بهدست آمده است. عواملی چون نشت آب از درزههای اطراف تونل، بازشدگی درزههای اطراف تونل و جابجاییهای سطح زمین به عنوان شاخص وقوع پدیده جکینگ هیدرولیک مورد استفاده قرار گرفتهاند. سپس نتایج به دست آمده از مطالعه عددی با نتایج روش نروژی مقایسه شده و نشان داده شده است که میزان فشار آبی که روشهای نروژی در آن فشار وقوع پدیده را تخمین زدهاند بسیار کم بوده و این موضوع باعث شده که میزان استفاده از پوشش فلزی افزایش یافته و طراحی توسط این روشها غیر اقتصادی باشد

کلیدواژه ها:

جکینگ هیدرولیکی ، جاکنش آبی ، تونل تحت فشار ، توده سنگ درزه دار ، اندرکنش هیدرومکانیکی