ارزیابی رفتار تونل های شهری تحت تاثیر نیروهای خاک با بهره گیری از شبیه سازی تصادفی

با توجه به افزایش جمعیت و تردد خودروها در مناطق شهری، کمبود فضای مناسب برای عبور و مرور به یکی از چالش های اصلی تبدیل شده است. به همین دلیل، استفاده از مترو و تونل های شهری به عنوان راهکاری موثر جهت تسهیل دسترسی عمومی و کاهش تراکم ترافیک مورد توجه قرار گرفته است. ساخت تونل ها، علاوه بر پیچیدگی های فنی، نیازمند بررسی و تحلیل دقیق نیروهای وارده از خاک و سطح زمین به سازه تونل است. در این پژوهش، هدف بررسی تاثیر نیروهای وارده از لایه های مختلف خاک به سازه تونل و تحلیل تغییرات مکانی ویژگی های خاک در هنگام حفاری است. برای این منظور، از هزار شبیه سازی دوبعدی با استفاده از تئوری میدان تصادفی بهره گرفته شده است. این روش به مدل سازی تغییرات خواص خاک، شامل مدول الاستیسیته و چگالی خاک در نقاط مختلف، کمک می کند. نرم افزار FLAC به همراه زبان برنامه نویسی FISH برای شبیه سازی این تغییرات و تحلیل رفتار تونل در برابر نیروهای وارده استفاده شده است. فرض بر این بوده که محیط خاک به صورت الاستیک رفتار می کند و برای هر شبیه سازی، میزان نشست قائم زمین و جابجایی های قائم تونل محاسبه گردیده است. نتایج نشان دادند که بیشترین جابجایی قائم در سطح زمین که میانگین آن برابر ۰/۱۴۲۳۷ متر است در نقطه بالای مرکز تونل رخ می دهد، نه تاج تونل که میانگین آن برابر ۰/۱۲۰۴۱ متر است. این پژوهش با بررسی جامع احتمالات مختلف و تغییرات ویژگی های خاک، به بهینه سازی تصمیم گیری ها در پروژه های مشابه کمک می کند و می تواند مبنایی برای تحلیل های دقیق تر در آینده باشد.

کلیدواژه ها:

تونل ، میدان تصادفی ، روش تفاضل محدود ، پوشش بتنی ، FLAC