ارزيابي كرنش‌هاي تورمي در تونل به روش تحليلي

Evaluation of Swelling Strain in the Tunnel by Analytical Method

در اين مقاله كرنش‌هاي تورمي در زمين اطراف تونل براساس مدل‌ رياضي تعميم يافته‌اند و به‌صورت تابعي از زمان و تنش در توده‌سنگ تعيين شده‌اند. با توجه به نمودارهاي توسعه‌ي كرنش‌هاي تورمي- زمان از روي نتايج آزمايشگاهي گذشته، مدل رياضي مناسبي براي اين كرنش‌ها در نظر گرفته شده است. اين كرنش‌ها باعث همگرايي و كاهش سطح مفيد تونل مي‌شوند. دراين روش تحليلي، كرنش‌هاي تورمي در زمان‌هاي معين، از شروع حفاري تا پس از نصب حايل، براي نقاط روي جداره‌ي تونل محاسبه شده و با كرنش‌هاي ناشي از بارگذاري جمع شده‌اند و سپس با نتايج آزمايشگاهي مقايسه شده‌اند كه نتايج قابل قبولي حاصل بدست آمده است. با اين روش تحليل مي‌توان حداكثر تاخير ممكن در نصب حايل را با در نظرگرفتن زمان خود ايستايي زمين اطراف تونل به‌طوري در نظر گرفت كه حداكثر رهاسازي تنش در زمين و تا حد امكان، حداقل تنش‌ها در حايل ايجاد شود. از ديگر قابليت‌هاي اين روش تحليل، بررسي اثر شكل مقطع در ميزان كرنش‌هاي تورمي و نيز اثر حايل‌هاي انعطاف‌پذير در تنش‌هاي ايجاد شده در حايل تونل درسنگ‌هاي تورمي است.

In this project, swelling strain and stress caused by tunnel excavation is determined. Two main parts of the performed analysis is mentioned here. First, swelling differential equation is solved by analytical method and the swelling quantities related to tunnel environment is calculated. Then in the second part, the amount of stresses of the tunnel environment caused by tunnel excavation is evaluated. Calculations of this part are processed by a finite element method that use isoperimetric element to model the tunnel. MATLAB code is used to process numerical model of the second part.