مدلسازي و تحليل پايداري يكي از تونل‌هاي دو قلوي بزرگراه تهران – پرديس با استفاده از روش عددي تفاضل محدود

Modeling and Stability Analysis of One of the Twin Tunnels of Tehran - Pardis Highway Using Numerical Method (Finite Difference)

چكيده در حال حاضر تحليل پايداري فضاهاي زيرزميني، خصوصاً تونل‌ها يكي از كارهاي اساسي در طراحي و اجراي پروژه‌هاي عمراني و معدني محسوب مي‌شود و بدون استفاده از نتايج آن، ارزيابي صحيح از نوع سيستم نگهداري و تعيين عمر مفيد سازه كار دشواري است. به طور عمده براي تحليل فضاهاي زيرزميني چهار روش پايه وجود دارد كه شامل روش تحليل، مشاهده‌اي، تجربي و عددي است. در اين مقاله به تحليل پايداري يكي از تونل‌هاي دو قلوي شهر جديد پرديس (تونل سمت راست) در 17 كيلومتري شرق تهران كه در مسير جاده هراز قرار گرفته است پرداخته شده است. بدين منظور با استفاده از داده‌هاي ميداني و خصوصيات مكانيكي منطقه، مدلسازي تونل‌ها به روش تفاضل محدود به كمك نرم‌افزار FLAC 3D انجام و به تحليل پايداري آن‌ها پرداخته شده است. براي تحليل وضعيت تونل در گام‌هاي پيشروي مختلف از روش ساكورايي استفاده شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه در گام پيشروي سه متر، پايداري تونل نيازمند استفاده از سيستم نگهداري شاتكريت به ضخامت بيست سانتيمتر خواهد بود.

Stability analysis of underground spaces is one of the most important activities in design and implementation of mining and civil projects. There are four basic methods to analyze underground spaces namely analytical, observational, experimental and numerical methods. In this paper one of the twin tunnels of Pardis new city has been modeled and analyzed using numerical method. This city is located near Haraz road in north of Tehran the capital city of Iran. FLAC 3D software has been used to model the tunnel which uses finite difference method. Sakurai method was utilized to analyze the tunnel stability status in different advance rates. The results show for the advance rate of three meter, shotcrete system with thickness of twenty centimeter will be needed to make the tunnel stable.