مدلسازی عددی سیستم لوله گذاری سقفی جهت پیش تحکیم تونل (مطالعه موردی تونل طالقان)

حفاری تونل باعث تولید بازتوزیع تنش در سنگ های پیرامون تونل می شود. این عمل سبب میل به همگرایی در جداره تونل می شود. بسته به ویژگی های زمین، همگرایی ممکن است باعث کاهش سطح مقطع حفاری و یا فروپاشی تاج و سینه کار تونل گردد. برای جلوگیری از ریزش لازم است توده سنگ و خاک سینه کار تقویت شود. قوس چتری یکی از سیستم های پیش تحکیمی است که قبل از حفاری در بالای تونل به شکل قوسی اجرا می گردد. درک صحیح از نحوه عملکرد قوس چتری نیازمند محاسبات پیچیده ای است که این محاسبات با روش های مدلسازی عددی امکان پذیر می شود. در این مطالعه به بررسی چگونگی عملکرد روش چتری و تاثیر آن در تونل راه طاقان-هشتگرد پرداخته شده است. قسمتی از مقطع این تونل به دلیل قرار گرفتن در مصالح سست و ریزشی (شیل) داری پتانسیل ریزش بالایی است. بدین منظور تونل با پیش نگهداری چتری به روش عددی توسط نرم افزار FLAC ۳D مدلسازی شده است. در این مطالعه علاوه بر بررسی ضرورت استفاده از قوس چتری، اثر پارامترهای هندسی و فیزیکی از قبیل فاصله بین لوله ها و قطر لوله ها بر پایداری تونل مورد بررسی قرار گرفته است. معیار بررسی، جابجایی عمودی در تاج تونل، روابط ساکورایی و بررسی پایداری لوله ها است. نتایج نشان می دهد که افزایش قطر و کاهش فاصله اثر مثبت بر پایداری تونل می گذارد. همچنین روش چتری منجر به کاهش جابجایی تاج تونل به میزان ۳۶% شده است.

کلیدواژه ها:

مدل سازی عددی ، لوله گذاری سقفی ، پیش تحکیم تونل