بررسی عددی تاثیر پرکننده خرده لاستیک (TDA)درکاهش نیروهای داخلی تونل کند و پوش واقع در عمق های مختلف تحت شرایط استاتیکی

طراحی سازه های زیرزمینی، به ویژه تونل ها، همواره نیازمند ارزیابی دقیق نیروهای داخلی ناشی از فشارهای استاتیکی سرباره وارد بر پوشش تونل است. در این راستا، استفاده از مصالح سبک و انعطاف پذیر همچون خرده لاستیک مشتق شده از تایرهای فرسوده (TDA) به عنوان مصالح اطراف تونل، راهکاری نوین و موثر در کاهش تنش های وارده به سازه محسوب می شود. این ماده با ویژگی هایی نظیر وزن مخصوص کم، مدول سختی پایین، و قابلیت جذب تنش، می تواند نقش قابل توجهی در بهبود رفتار مکانیکی تونل ایفا کند. در پژوهش حاضر، عملکرد خرده لاستیک TDAدر کاهش نیروهای داخلی تحت شرایط بارگذاری استاتیکی به صورت عددی بررسی شده است. ابتدا مدل عددی از طریق یک تونل کند و پوش بررسی شده در چین مورد راستی آزمایی قرار گرفت. تونل در سه نسبت عمق بدون بعد h/a=۱.۵,۲.۵,۳.۵ در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد با افزایش عمق مدفون، نیروهای برشی و گشتاورهای خمشی افزایش می یابد، اما میزان افزایش در حالت استفاده از خرده لاستیک کمتر است. به طور متوسط، درحضور خرده لاستیک، نیروی برشی در اجزای تونل بین ۲۰ تا ۵۷ درصد و گشتاور خمشی بین ۱۵ تا ۳۵ درصد کاهش یافت و بیشترین کاهش مربوط به دیواره های جانبی تونل بود. همچنین، جابجایی قائم بیشینه با حضور خرده لاستیک افزایش یافت که بیانگر کاهش سختی موثر خاک اطراف تونل است. در نتیجه، خرده لاستیک با ایجاد رفتار نرم تر در توده خاک موجب توزیع مجدد تنش ها و کاهش نیروهای داخلی تونل می شود، هرچند تغییرشکل کلی اطراف سازه افزایش یافت.

کلیدواژه ها:

تونل کند و پوش ، خرده لاستیک (TDA) ، تحلیل عددی ، مصالح پرکننده ، عمق قرارگیری تونل