تحلیل پارامتریک اندرکنش سیستم حائل-توده سنگ با در نظر گرفتن اثر سختی نسبی بین زمین و پوشش

مهمترین بخش از طرح یک تونل، طراحی سیستم حائل مناسب در برابر بارهای وارده بر آن است. ارزیابی میزان بار وارده بر حائل، نیاز به درک مناسبی از اندرکنش حائل- توده سنگ دارد. پارامترهای متعددی بر اندرکنش حائل- توده سنگ دخیل اند که از جمله آنها پارامتر سختی نسبی حائل-زمین است. روش های متعددی بر مبنای اندرکنش حائل-توده سنگ شکل گرفته اند که می توان به روش همگرایی- محصوریت و روش سختی نسبی اشاره نمود. در این پایان نامه با بکارگیری روش عددی المان محدود به کمک نرم افزار و با پیروی از منطق روش همگرایی- محصوریت، تونل انتقال آب قطعه ا-ب نوسود را بعنوان مطالعه موردی انتخاب و طرح حائل نموده و سپس با نگرشی بر روش سختی نسبی تحلیلی پارامتریک بر روی حائل طراحی شده انجام داده ایم. تاثیر سختی نسبی، در کنار تاثیر ضریب فشار سکون، شرایط تماس بین حائل و توده سنگ مورد ارزیابی قرار گرفته اند. تحلیل پارامتریک نشان داد که از پارامتر سختی نسبی، می توان به عنوان مهمترین عامل در اندرکنش حائل- توده سنگ نام برد. افزایش در سختی حائل با افزایش ضخامت و یا افزایش در مدول الاستیسیته مصالح تشکیل دهنده حائل رخ می دهد. بر اساس نتایج حاصله، با افزایش سختی حائل، مقادیر نیروی محوری و لنگر خمشی افزایش و مقادیر جابجایی توده سنگ اطراف تونل کاهش یافته اند. از طرفی افزایش در بارهای وارد بر حائل، ظرفیت باربری آنرا با چالش مواجه می سازد. از اینرو، طرح حائل انعطاف پذیر تر، یک مزیت محسوب می شود؛ البته توجه به این نکته ضروری است که میزان صلبیت یا انعطاف پذیری حائل، علاوه بر سختی نسبی حائل نسبت به زمین به قطر تونل و شرایط تنش درجا وابسته است در انتها با جمع بندی نتایج تحلیل پارامتریک و روش های تحلیلی موجود، روشی برای طرح حائل با اصلاح روش سختی نسبی به کمک روش همگرایی- محصوریت ارائه و کاربردپذیری آن ارزیابی و نتایج آن با روش های تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است.