آناليز تاثير مشخصات محيط محصور كننده در طراحي تونلهاي تحت فشار با سرباره كم

در بسیاری از سیستم های انتقال آب، تونل تحت فشار مورد استفاده قرار می گیرد . در مو اردی كه سرباره این تونلها كم است ، به مسائل و یژه، نظیر پدیده هیدروجكینگ باید توجه خاصی شود كه در این مقاله به آن پرداخته شد ه است . در این تحقیق به عنوان مطالعه موردی ، تونل بالادست سد سیلوه واقع در آذربایجان غربی انتخاب شده است . این تونل با قطر 3 متر، به منظور انتقال آب به بالادست این سد تعبیه شده است . در این تونل با استفاده از برنامه كامپیوتری SHDT تاثیر مشخصات محیط اطراف تونل در طراحی سازه ای و میز ان نشت و همچنین امكان وقوع پرش هیدرولیكی و پدیده كاویتاسیون مورد مطالعه قرار گرفته و امكان وقوع پدیده هیدروجكینگ ، با استفاده از معیار محصور شدگی نروژی بررسی شده است . در ادامه ، اثر تغییرات قطر و فاصله آرماتورها بر عرض ترك ها و اثر تغییرات مدول تغییر شكل و نف وذپذیری توده سنگ اطراف تونل بر فشار بحرانی لازم برای تشكیل اولین سری تركها ، عرض تركها و در نتیجه میزان نشت از تونل ارائه می گردد. نتایج حاكی از آن است كه كه حداكثر سرعت جریان در تونل 6.5 متر در ثانیه بوده و پدیده كاویتاسیون بوقوع نمی پیوندد . معیار محصور شد گی نرو ژی نشان می دهد كه در 165.5 متر از طول تونل امكان وقوع پدیده هیدروجكینگ وجود دارد . با افزایش مدول تغییر شكل سنگ تا 20 مگاپاسكال تغییرات فشار بحرانی كم می شود . كاهش عرض تركها تا وقتی كه مدول تغییر شكل سنگ 5 گیگاپاسكال است، بسیار سریع بوده و بعد از آن افزایش مدول تغییرشكل، تاثیر زیادی بر عرض تركها ندارد.

Pressurized tunnels have been used in water conveyance systems. Design consideration of tunnel is more important when overburden height is low. For example, one of its problems is Hydro-jacking. In this research, the upstream tunnel of "Silve Dam" has been considered as a case study. Silve dam has been built in West Azarbaijan. The diameter of this tunnel is ٣ meter and it transmits water from dam reservoir to upstream. In this tunnel, it is analyzed Structural design, the amount of leakage, hydraulic jump, cavitations and the possibility of hydro jacking occurrence. In this investigation, computer software(SHDT)has been used. The effect of changes in diameter and distance between the(supporting)armatures on the crack spacing are studied. The effect of the deformation modulus and hydraulic conductivity of surrounding rock mass on the critical pressure that causes the first set of cracks to appear, crack spacing and the amount of leakage from the tunnel are also investigated.The studies show the maximum flow velocity in tunnel is ٦٫٥ meters per second and the possibility of cavitations occurrence is very low. The Norwegian confinement criteria showed that the hydro jacking can be occurred during the ١٦٥٫٥ meters of the tunnel. With the increase of deformation modulus of the rock mass up to ٢٠ MPa, the initiation of critical pressure of cracking decrease rapidly. The reduction of deformation modulus from ٥ GPa causes the crack width to decrease. However the effect of more increase in deformation modulus is negligible.