تخمين همگرايي تونل‌هاي دايروي عميق با استفاده از منحني تنش- كرنش توده‌سنگ اطراف آن

Application of the Stress-Strain Curve of Rock Mass to Estimate the Convergence of Deep Circular Tunnels

اين مطالعه در ارتباط با ارائه روش تحليلي جديدي است كه بر اساس آن، تغيير شكل شعاعي ديواره تونل هاي دايره اي با استفاده از منحني تنش- كرنش توده سنگ اطراف تونل تخمين زده مي شود. كرنش ديواره تونل از مجموع بخش «الاستيك» منحني و بخش «پلاستيك» آن شامل دو قسمت نرم شوندگي موسوم به قسمت «نرم شوندگي كرنش اوليه» و قسمت «نرم شوندگي ثانويه» حاصل مي شود. در اين منحني، شيب قسمت نرم شوندگي اوليه ضريبي از شيب بخش الاستيك منحني بوده كه اين ضريب تابعي از عمق تونل و كيفيت اوليه توده سنگ است. با اين اصول، شيب ناچيز قسمت نرم شوندگي ثانويه نيز با توجه به كيفيت توده سنگ شكسته شده محاسبه مي شود. زمان انتقال بين اين دو قسمت، برحسب تنش و به صورت ضريبي از مقاومت ماندگار توده سنگ پيشنهاد مي شود. محاسبه اين ضريب با نمودارهايي برحسب عمق تونل و خصوصيات مكانيكي توده سنگ ارائه مي شود كه از منطبق كردن نتايج اين روش با نتايج روش هاي تحليلي معتبر به دست آمده اند. مثال هاي حل شده و مقايسه نتايج، سادگي و كارايي اين روش را براي تخمين اوليه كرنش ديواره تونل نشان مي دهد.

The prediction of tunnel convergence at great depth is the important factor in tunneling design. A large number of analytical solutions have been presented for circular tunnels. However; it is not an easy task to use them in practice due to their either complexity or difficulty of stepwise computations, particularly when the stress-strain behavior of rock mass is the strain softening. Therefore; in this study, a simple analytical approach is presented to estimate circular tunnel convergence using the stress- strain curve of rock mass located on tunnel wall. This curve is obtained based on values of the principle stresses as well as their variation on tunnel wall due to tunnel face advancement.