مدلسازی دو بعدی حفاری چند مرحله ای فضاهای زیرزمینی توسط یک برنامه تفاضل محدود

کاربرد مدلسازی عددی در طراحی های خاکی و سنگی روز به روز در حال افزایش می باشد. طراحی تونلها و فضاهای زیرزمینی نیز از جمله این موارد می باشند. گرچه ماهیت مساله در مورد حفاری های زیرزمینی به صورت سه بعدی است لیکن مدلسازی های سه بعدی بسیار وقت گیر و پرهزینه می باشند. لذا اینگونه مسائل با فرض کرنش مسطح با تقریب بسیار خوبی در فضای دو بعدی مدل می گردند. در حالتیکه مقطع دایروی بوده و حفاری به صورت تمام مقطع انجام پذیرد، مدلسازی بسیار ساده تر از حالتی است که مقطع شکل هندسی پیچیده تر دارد و حفاری به صورت چند مرحله ای انجام می پذیرد. در این حالت بایستی تاثیرپیشروی سینه کار را در گامهای مختلف بر روی محیط فراگیرنده تونل و همچنین بر روی المانهای سازه ای پوشش مورد توجه قرار داد. در این مقاله به ارائه روشی برای مدلسازی دوبعدی حفاری چند مرحله ای با استفاده از نرم افزار FLAC پرداخته شده است. در این روش با استفاده از مفاهیم اصلی روش همگرایی-همجواری و فشارهای درونی شرایط حقیقی مساله مدل می گردند. همچنین با استفاده از رابطه تعادل در المانهای خاکی و سازه ای و نقاط گرهی، شرایط واقعی برای هر یک از گامهای حفاری و پوششهای نصب شده در آنها فراهم می گردد. در انتها بابررسی رفتار یک تونل آزمایشی به مقایسه روش فوق با روش حفاری ناگهانی و بدون آزاد سازی تنش پرداخته می شود.

کلیدواژه ها:

تونل ، مدلسازی عددی ، حفاری چند مرحله ای ، FLAC