بررسی تاثیر انتخاب مدل رفتاری خاک بر مدلسازی نشست ناشی از حفر تونل در محیط شهری (مطالعه موردی: تونل امیرکبیرتهران)

هدف از این مقاله، بررسی اثر مدل های رفتاری الاستوپلاستیک شامل مدل موهر-کلمب، مدل سخت شونده و مدل سخت شونده با کرنش کوچک بر نتایج مدلسازی عددی اندرکنش تونل و زمین درونگیر (محیط اطراف تونل) است. بدین منظور، تونل T۴ از پروژه امیرکبیر تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب و مدلسازی عددی اندرکنش تونل و زمین درونگیر این تونل با استفاده از روش المان محدود و مطابق با فرآیند اجرایی انجام و نتایج حاصل در قالب جابجایی های اطراف تونل مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، نتایج حاصل از تحلیل های عددی با استفاده از نتایج رفتارسنجی و مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده نشست سطح زمین اعتبارسنجی شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد، جابجایی های قائم پیش بینی شده با مدل موهر-کلمب از هر دو مدل رفتاری سخت شونده کمتر بوده که این اختلاف با تکمیل مراحل حفر و نگهداری تونل افزایش می یابد. علاوه بر این، مدل موهر- کولمب برای تمام مراحل حفاری، یک بالازدگی شدید را در کف تونل و به صورت غیر واقعی پیش بینی می کند. همچنین، نتایج حاصل از مدل های سخت شونده، بیش ترین انطباق را با نتایج حاصل از رفتارسنجی داشته و با افزایش مراحل حفاری، انطباق بین نتایج حاصل از رفتارسنجی و تحلیل های عددی با مدل های رفتاری با مکانیزم سخت شونده، افزایش بیش تری می یابد. این افزایش انطباق به گونه ای است که در مراحل حفر پله و کف بند و نگهداری پله، اختلاف بین مقدار متوسط نشست اندازه گیری شده و نتایج پیش بینی شده با مدل های رفتاری با مکانیزم سخت شونده، به شدت کاهش یافته و این اختلاف به کم تر از ۵/۱ میلی متر می رسد.

کلیدواژه ها:

اندرکنش تونل و زمین ، مدل رفتاری ، خاک سخت شونده ، مدل سازی عددی ، نشست ناشی از حفر تونل