بررسی اثر شکل هندسی فضاهای زیرزمینی در میزان جریان ورودی به آن در محیط های اشباع با استفاده از مدلسازی المان محدود

چکیده مقاله

یکی از مهمترین مشکلات پیش رو در عملیات تونل سازی، هجوم جریان ورودی آب به درون فضای زیرزمینی حفر شده است که از طریق ناپیوستگی های اولیه و یا ایجاد شده در دیواره تونل صورت می گیرد. یکی از عوامل مهم تاثیر گذار بر میزان جریان آب، شکل هندسی تونل است. در نظر گرفتن شکل تونل هنگام طراحی و ساخت زیر ساخت ها، برای به حداقل رساندن خطر نفوذ آب و آسیب های ناشی از آن دارای اهمیت می باشد در این مقاله سعی شده است با استفاده از روش عددی المان محدود، اثر شکل هندسی فضاهای زیرزمینی در میزان جریان ورودی به آن در محیط های اشباع بررسی شود. از این رو، براساس پارامترهای مختلف موثر در جریان ورودی آب به فضای زیرزمینی، شکل هندسی (تونل دایره ای شکل، دی شکل، مستطیلی و ذوزنقه ای)، مساحت فضای حفر شده، میزان ارتفاع سطح آب زیرزمینی، میزان نشت آب زیرزمینی در دو بعد کلی مدل شبیه سازی شد. نتایج نشان می دهند که شکل هندسی فضای زیرزمینی تاثیر بسزایی در ورود آب به داخل تونل دارد، به طوری که میزان جریان ورودی آب به تونل دایره ای شکل نسبت به اشکال هندسی دیگر با شرایط یکسان با اختلاف قابل ملاحظه ای پایین تر است. هر چند که اندازه ابعاد کل مدل شبیه سازی نیز می‌تواند بر تاثیر شکل هندسی در جریان ورودی آب اثر بگذارد.