تحلیل پایداری و طراحی بهینه نگهداری تونل با استفاده از روش های عددی ( مطالعه موردی : تونل شماره 5 جدید جاده هراز- کیلومتر 57 آمل به تهران )

در دهه های اخیر استفاده از فضای زیرزمینی اعم از تونل های راه، راه آهن، مترو، مغارها، فضای زیرزمینی برای نیروگاه ها و مخازن ذخیره نفت وگاز وسایر موارد رشد به سزایی داشته است. تونل ها سازه های بسیار حساس و از شریان های حیاتی هر کشور محسوب می شوند و در صورت آسیب دیدگی می توانند خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری به بار آورند. با توجه به این که فضای زیرزمینی باید مدت زمان نسبتا زیادی استفاده شود، بنابراین پایداری آن ها در مدت زمان بهره برداری از اهمیت بالایی برخوردار است. مهمترین عامل برای ایجاد پایداری در این فضا، طراحی سیستم نگهداری مناسب و کافی برای آن ها می باشد. انتخاب سیستم های نگهداری کاملا وابسته به ویژگی های محل و شرایط پروژه می باشد. تونل مورد نظر در واقع، پنجمین تونل در محور برگشت از سمت آمل به تهران در کیلومتر 57 جاده هراز قرار داشته و دارای راستای شمال غربی جنوب شرقی می باشد. مسیر از ابتدای تونل در کیلومتر300+57 روی خط مستقبم شروع شده و قوسی به شعاع 900 متر پارامتر کلوتویید 300 متر در بر می گیرد و سپس از قوس تا انتهای تونل در کیلومتر 215+58 مسیر بر روی امتداد مستقیم ادامه می یابد. در این تحقیق ابتدا پارامترهای ژیومکانیکی موثر در پایداری تونل مزبور جمع آوری و مورد بررسی قرار گرفت. سپس به منظور تحلیل پایداری و طراحی بهینه نگهداری از نرم افزار عددی تفاضل محدود FLAC بهره گرفته شد. با توجه به منطقه و مقرون به صرفه بودن برای نگهداری تونل از سیستم نگهداری شاتکریت استفاده شده است که استفاده از این روش استحکام بیشتری نسبت به روش ها دیگری به تونل خواهد داد این تونل با امنیت و ایمنی و راندمان بسیار بالا و با هزینه مطلوب و مناسب به انجام رسیده و ایمنی و امنیت آن در زمان استفاده ار این تونل بلند مدت خواهد بود.در این تحقیق تونل به سه قسمت تقسیم شد که نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که بیشترین میزان جابجایی های صورت گرفته در حفر قسمت اول 86/1 میلیمتر ، در حفر قسمت دوم 849/1 میلیمتر و بخش پایانی 902/1 میلیمتر می باشد که تمامی مراحل در حد جابجایی مجاز بوده است. همچنین شعاع زون تاثیر گذار بدست آمده از تحلیل عددی در این پروژه 2 متر می باشد.

کلیدواژه ها:

تونل ، تحلیل پایداری ، سیستم نگهداری ، روش های عددی ، شاتکریت ، FLAC