مدل سازي سه بعدي پايداري و تغيير شكل جبهه كار تسليح شده و تسليح نشده در تونلهاي كم عمق

اقدامات پيش‌تحكيمي در تونل‌زني در شرايط كم‌عمق و مشكل‌دار يكي از راهكارهاي موفق در عمليات حفاري و تحكيم تونل‌هاست. استفاده از نيل فايبرگلاس در جبهه كار تونل به‌عنوان يكي از روش‌هاي مؤثر و اقتصادي پيش‌تحكيمي براي افزايش پايداري و كنترل نشست در زمين‌هاي نرم است. در اين مطالعه، مدل‌سازي سه‌بعدي اثرات نيل فايبرگلاس در جبهه كار در كاهش پديده شكم‌دادگي، نشست قائم و ضريب ايمني با دو روش مدل‌سازي مستقيم نيل در مدل سه‌بعدي اجزاي محدود و مصالح با مقطع معادل، بررسي شده است. مطالعه حاضر، اثرات دانسيته نيل، نسبت عمق به قطر تونل (C/D) و گام پيشروي را بررسي مي‌كند. از روش كاهش مقاومت براي محاسبه ضريب ايمني تونل استفاده شده است. نتايج تحليل عددي با روش‌هاي تعادل حدي براي تعيين ضريب ايمني مقايسه گرديده است. مقايسه روش تعادل حدي با روش اجزاي محدود نشان مي‌دهد كه استفاده از نيل فايبرگلاس، ضريب ايمني تونل را بين 50 تا 75 درصد (به ازاي 20 نيل فايبرگلاس) و 125 تا 200 درصد (به ازاي 50 نيل فايبرگلاس) با توجه به نسبت عمق به قطرهاي مختلف افزايش مي‌دهد. اين در حالي است كه با افزايش گام پيشروي، مقدار جابه‌جايي قائم در هر دو روش، افزايش مي‌يابد ولي تأثيري در مقدار جابه‌جايي افقي تونل در هر دو روش ندارد. همچنين استفاده از نيل در جبهه كار تونل، مقدار جابه‌جايي قائم را بين 20 تا 35 درصد و جابه‌جايي افقي را بين 50 تا 60 درصد كاهش مي‌دهد.