تحلیل عددی تاثیر حفاری تونل های دوربرگردان بر پایداری تونل های اصلی آزادراه تهران- شمال

تونل های بزرگ البرز به صورت دوقلو و با طول تقریبی 6450 متر از بزرگ ترین سازه های در دست احداث آزاد راه تهران ـ شمال می باشند، که در فاصله 100 کیلومتری شمال شهر تهران واقع شده است. منطقه ای که تونل البرز در آن حفاری می گردد، از نقطه نظر توپوگرافی بسیار ناهموار است. این تونل ها شامل دو تونل اصلی و یک تونل اکتشافی است. عرض تونل اصلی البرز 04/12 متر و ارتفاع آن 9/8 متر می باشد. تونل های اصلی توسط تونل های دوربرگردان و به فواصل تقریبی 600 متر به یکدیگر متصل می گردند. عرض این دستک های ترافیکی 2/6 متر و ارتفاع آن ها 5 متر می باشد. در نزدیکی محل تقاطع، دهانه تونل اصلی تعریض می شود. عرض تعریض شدگی 4/16 متر و ارتفاع آن 10 متر می باشد. تعداد کل دستک های ترافیکی در تونل البرز 10 دستگاه می باشد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر حفاری 3 مورد از این دستک ها که هر کدام در سازند ها و شرایط زمین شناسی متفاوت قرار دارد بر پایداری تونل های اصلی با استفاده از نرم افزار flac 3d انجام گرفته است. منطقه اول در فاصله 600 متر از دهانه شمالی و در سازند شمشک واقع شده است. عمق روباره منطقه تقاطع 230 متر می باشد. این منطقه از نظر جابجایی ها و سیستم نگهداری (شاتکریت با ضخامت 25 سانتی متر و سیستم بولت گذاری)، در وضعیت پایداری قرار دارد. منطقه دوم در فاصله 3000 متر از دهانه شمالی و در بین سازند شمشک و سازند درود واقع شده است. عمق روباره این منطقه تقاطع 850 متر می باشد. جایجایی نهایی سقف تونل اصلی 6/63 میلی متر است که در معیار ساکورایی ناپایدار و از نظر هوک پایدار است. استفاده از سیستم نگهداری شامل شاتکریت با ضخامت 30 سانتی متر، قاب فولادی با فاصله 5/0 متر و سیستم بولت گذاری، پایداری تقاطع این منطقه را تامین می کند. منطقه سوم در فاصله 5850 متری از دهانه شمالی و در سازند کرج واقع شده است. عمق روباره منطقه تقاطع 323 متر می باشد. منطقه سوم نیز از نظر وضعیت جابجایی ها و سیستم نگهداری (شاتکریت با ضخامت 25 سانتی متر و سیستم بولت گذاری)، در وضعیت پایداری قرار می گیرد. با حفر تونل دوربرگردان در هر سه منطقه، جابجایی ها و پایداری سیستم نگهداری تونل اصلی نسبت به منطقه تعریض شده کمتر تحت تأثیر قرار میگیرد و حفر تعریض شدگی تأثیر بیشتری در پایداری تونل اصلی دارد.