تحلیل تونل‌های زیر سطح آب زیرزمینی با در نظر گرفتن رفتار نرم کرنشی در ناحیه‌ی پلاستیک

در این مقاله تونل‌های زیر سطح آب زیرزمینی در شرایط تقارن محوری و کرنش صفحه‌ای بررسی و با استفاده از روش عددی تفاضل محدود، روشی نوین برای محاسبه‌ی توزیع فشار آب حفره‌ای، تنش و کرنش در اطراف تونل دایروی حفر شده در سنگ پیشنهاد شده است. در این روش، توده‌سنگ اطراف تونل به صورت الاستوپلاستیک با مدل نرم‌کرنشی در نظر گرفته شده است. با توسعه‌ی مدل‌های پیشین در مدل جدید ارایه شده، تاثیرات نمو کرنش الاستیک در ناحیه‌ی پلاستیک و زاویه‌ی اتساع توده‌سنگ نیز لحاظ شده است. علاوه بر این موارد، جریان تراوش و نفوذپذیری ثانویه‌ی توده‌سنگ به سبب وجود کوپل هیدرومکانیکی در ناحیه‌ی پلاستیک نیز در نظر گرفته شده است. این مدل، توزیع فشار آب حفره‌ای در ناحیه‌ی الاستیک در تمام جهات اطراف تونل را به صورت دقیق‌تری نسبت سایر مدل‌ها محاسبه می‌کند. از آنجایی که معادلات حاکم، حل بسته نخواهد داشت، برنامه‌ای کامپیوتری بر مبنای این مدل، نوشته شده و دقت و کاربرد عملی آن با چندین مثال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده تاثیرات زاویه‌ی اتساع، نمو کرنش الاستیک در ناحیه‌ی پلاستیک و شرایط آب زیرزمینی را به خوبی نشان می‌دهند.