مدلسازی کامل سه بعدی حفر تونل و نصب پوشش با تاکید بر حفاری مرحله‌ای، مقایسه تحلیل سه بعدی با دوبعدی

در این مقاله به مدل‌سازی سه‌بعدی و کامل تونل با در نظرگرفتن حفاری و نصب پوشش به صورت گام به گام پرداخته می‌شود. مدل‌سازی کامل سه‌بعدی تونل با روش اجزا محدود می‌تواند تا حد بسیار مطلوبی نشان‌دهنده رفتار طولی و عرضی زمین در مقابل پیشرفت مراحل حفر و نصب پوشش باشد. با مقایسه نشست طولی بدست آمده از تحلیل عددی با روابط تجربی ارائه شده، تطابق خوبی بین نتایج مشاهده شد. همچنین دیده شد که اثر شرط مرزی ابتدای مدل تا 5 برابر قطر تونل وجود دارد و از این طول به بعد نشست به حالت پایدار و بیشینه خود می‌رسد. با افزایش عمق تونل نشست سطحی زمین در قبل از سینه کار کمتر و بعد از سینه کار بیشتر می‌گردد. مطابق با دیگر نتایج بدست آمده، پروفیل‌های طولی نشست حاصل از عمق‌های مختلف تونل، در محل سینه کار یکدیگر را قطع می‌کنند، یعنی نشست سطحی زمین در محل سینه کار برای تونل‌های با عمق مختلف یکسان می‌شود. در بخش دیگر این مقاله پروفیل عرضی بدست آمده از تحلیل دوبعدی با پروفیل متناظرش از تحلیل سه‌بعدی مقایسه می‌گردد، با تطابق سطح زیر نمودار این دو پروفیل، می‌توان به پارامتر درصد آزاد سازی تنش که یکی از پارامترهای کلیدی در تحلیل‌های دوبعدی است، رسید.