کاوش و تحلیل فشار جبه هکار تونل در حفاری مکانیزه با TBM EPB Shield با رویکردی بر مقایسه روش تجربی و روش عددی (تونل انتقال آب شهدای سرپل ذهاب)

هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی و تحلیل عددی فشار جبهه کار تونل در حفاری مکانیزه با TBM EPB Shield (تونل انتقال آب شهدای سرپل ذهاب) می باشد. در این مطالعه ابتدا به صورت تجربی، مقادیر فشار جبهه کار تونل در حفاری مکانیزه با TBM EPB Shield (تونل انتقال آب شهدای سرپل ذهاب)، بدست آمد. سپس برای مقایسه و ارزیابی نتایج تحلیلی تجربی و عددی، در چهار مقطع با بازه های طولی ۲۵ متری بر اساس پلان و پروفیل تائید شده در محدوده ۳۰۰۰ متر ابتدایی مسیر، با استفاده از مدل سازی سهبعدی تفاضل محدود تونل در نرمافزار FLAC۳D پرداخته شده است. در تحلیل ها مقادیر جابجایی های افقی و عمودی، پروفیل فشار جبهه کار پیشنهادی در راستای تونل، پروفیل زاویه اصطکاک میانگین در راستای تونل استخراج گردید و در مقایسه با یکدیگر قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اختلاف حداقل و حداکثر مقادیر فشار رخ داده در طول تونل، حدود ۳ برابر و در وسط تونل حفاری شده واقع شده است. فشار جبهه کار در حفاری در بازه ی ابتدایی طولی تونل، افزایش داشته و در وسط تونل به مقدار حداکثر رسیده و سپس بازه نزولی فشار جبهه کار رخ داده است و تونل در بازه انتهایی طولی، مقادیر کاهشی و مینیمم فشار جبهه کار در حفاری را تجربه کرده است. همچنین مقایسه ی نتایج حاصل از مدل سازی عددی با نتایج به دست آمده از روش تجربی برای پارامتر فشار (برای (ϴ(φ و (ϴ(۰) نشان داد که حداکثر اختلاف مقادیر عددی فشار جبهه کار به میزان ۷ درصد به دلیل عدم احتساب نوسانات (حدود ۰/۰۳ بار)، افزایش داشته است.

کلیدواژه ها:

تونل ، فشار جبهه کار ، خاک ، حفاری ، مکانیزه ، TBM EPB ، سرپل ذهاب ، تفاضل محدود ، FLAC۳D