مطالعه عددی تاثیر پیش برش مکانیکی و بولت فایبرگلاس در عبور تونل البرز از زون گسل خورده کندوان

Abstract

یکی از مهم‌ترین مسائلی که در زمان حفر تونل­‌ها در زمین­‌های ضعیف و دارای شرایط سخت مورد توجه قرار می­‌گیرد، ایجاد پایداری مناسب و جلوگیری از وقوع گسیختگی‌­ها و ریزش‌­ها در سینه­‌کار و تاج تونل است. به همین منظور در زمین­‌های سست و دارای خصوصیات مکانیکی ضعیف به منظور تنظیم صلبیت و استحکام جبه‌ه­کار پیشروی و به موجب آن ایجاد شرایط مناسب برای کنترل کامل تغییرشکل زمین و در نتیجه در مرحله آخر برای تحکیم کامل تونل در دوره‌­های بلند و کوتاه مدت، استفاده از روش‌­های پیش­‌تحکیمی اجتناب ناپذیر است. از روش‌های موثر در این زمینه می‌­توان به استفاده از روش پیش‌­برش مکانیکی و بولت­‌های فایبرگلاس اشاره نمود. علی‌­رغم تحلیل­‌ها و بررسی­‌های مختلفی که پیرامون این دو روش صورت پذیرفته است، یک بررسی جامع به منظور مقایسه و تحلیل این روش­‌ها برای مشخص شدن تاثیر هر یک از روش­ها در شرایط ژئومکانیکی ثابت انجام نگرفته است. به منظور ارزیابی این روش‌­ها در یک شرایط ژئومکانیکی مشخص به بررسی عددی این روش­‌ها با استفاده از نرم‌­افزار FLAC3D برای عبور تونل البرز از زون گسل­‌خورده کندوان، پرداخته شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌­دهد که پیش­برش مکانیکی به همراه بولت­های فایبرگلاس به میزان قابل توجهی موجب کاهش ناحیه پلاستیک اطراف و جبهه‌­کار تونل و در نتیجه کاهش جابجایی­‌های تاج، دیواره و جبهه­‌کار تونل می­‌شود.