تحلیل پارامتری رفتار تونل حلزونی دسترسی به تاج سد بختیاری با استفاده از روش عددی (نرم افراز FLAC3D)

سد بختیاری در استان لرستان بر رودخانه بختیاری واقع شده است. به منظور دسترسی به تاج سد، در مورد حفر تونلی حلزونی شکل، بررسی شده است. از این تونل در ترازهای مختلف، تونل های دسترسی دیگری منشعب شده و به گالری های تزریق مرتبط می شوند. با توجه به این که در زمان بهره برداری سد، نیز از این تونل استفاده می شود و جزء تاسیسات دایمی سد خواهد بود، تعیین صحیح پارامترهای مکانیکی توده سنگ برای طراحی و تحلیل پایداری تونل اهمیت زیادی دارد. برای تحلیل پایداری سازه های زیرزمینی سنگی، پارامترهای مکانیکی و مهندسی توده سنگ باید شناسایی و تعیین شوند. خصوصیات دقیق توده سنگ فقط از آزمایش های مکانیک سنگی به دست می آیند. این آزمایش ها، به دلیل هزینه زیاد و زمانبر بودن اغلب کم انجام می شوند. تحلیل پارامتری و اولویت بندی پارامترها، می تواند برای بهینه سازی روند آزمایش ها به کار رود. همچنین، تحلیل پارامتری به جلوگیری از اشتباهات ناشی از حدس و گمان فردی کمک می کند. در این مقاله پس از معرفی زمین شناسی منطقه تعیین مقطع بحرانی در مسیر تونل، با استفاده از نرم افزار FLAC3D (روش عددی تفاضل محدود) به مدلسازی و تحلیل پارامترهای مکانیکی توده سنگ اطراف تونل می پردازیم. پارامترهای استفاده شده در تحلیل شامل مدول الاستیسیته (E)، چسبندگی توده سنگ (C)، زاویه اصطکاک داخلی (ϕ)، ضریب تنش جانبی (K) و مقاومت کششی (σt) است. در نهایت با توجه به نتایج حاصل از مدل سازی های عددی و تحلیل پارامتری، پارامترهای موثر بر پایداری اولویت بندی شده اند. نتایج حاصل از تحلیل نشان داد که در پروژه حاضر، پارامتر مقاومت کششی توده سنگ بر پایداری تونل تاثیر ندارد و همچنین به ترتیب اولیت پارامترهای E و ϕ و C و K در طراحی دارای اهمیت هستند. میزان آزمایش های برجا برای پارامترهای توده سنگ می تواند مطابق با میزان حساسیت و ترتیب اهمیت پارامترها توجیه شوند. در اصل، برای پارامترهای با حساسیت بیشتر، باید آزمایش های بیشتری انجام شود. انتخاب روش های آزمایش مناسب، باید مطابق با نیازهای پروژه مهندسی و بر اساس اولویت حساسیت پارامترها انجام شود.

کلیدواژه ها:

سد بختیاری ، تونل حلزونی ، FLAC3D ، تفاضل محدود ، تحلیل پارامتری