تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تونل های قطعه دو راه آهن قزوین - رشت به روشهای تجربی و عددی

در دهه های اخیر استفاده از فضاهای زیرزمینی اعم از تونل های راه، راه آهن، مترو، مغارها، فضاهای زیرزمینی برای نیروگاهها، مخازن ذخیره نفت و گاز و سایر موارد رشد به سزایی داشته است. از آنجا که این فضاهای زیرزمینی مدت زمان نستبا زیادی باید استفاده شود، بنابراین پایداری آنها در مدت زمان بهره برداری از اهمیت زیادی برخوردار است. مهمترین فاکتور برای ایجاد پایداری در این فضاها، طراحی سیستم نگهداری مناسب و کافی برای آنها می باشد. پروژه حاضر به تحلیل پایداری تونل شماره یک قطعه دو راه آهن قزوین – رشت و ارائه سیستم نگهداری مناسب می پردازد. بدین منظور طراحی سیستم نگهداری با استفاده از روش های تجربی rmr، q، وزن نگهداری، سیستم طبقه بندی سطح سنگ (src)، پتانسیل لهیدگی تونل ها و روش های عددی استفاده شده است. در این تحقیق اصول و روشهای طراحی فضاهای زیرزمینی، توصیف رفتار زمین و دستورالعمل های مربوط به مدل سازی بیان شده است. برای تعیین پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ (مقاومت فشاری، مدول تغییر شکل پذیری، ثابت های هوک-بروان و موهر-کولمب) و تنش های برجا، روشهای تجربی مختلف ارائه شده است. پارامترهای ژئومکانیکی و تنش های برجای محدوده تونل شماره یک با استفاده از نتایج آزمایش های آزمایشگاهی و تحلیل های آماری تعیین شد. نتایج حاصل از مطالعات نشان داد که رفتار زمین در محدوده تونل مورد مطالعه به صورت پایدار با پتانسیل سقوط بلوکها، سست شدگی در حضور آب، شکست برشی کم عمق، رفتار پلاستیک و رفتار شکننده می باشد. همچنین جهت طراحی سیستم نگهداری تونل مورد مطالعه استفاده از روش های طبقه بندی تجربی، natm، مدل سازی عددی و قضاوت مهندسی مناسب می باشد. استفاده از مدل سازی عددی به کمک نرم افزارهای flac و plaxis 3d tunnel انجام گرفت . با تلفیق نتایج حاصل از روشهای تجربی و عددی، سیستم نگهداری مناسب برای تونل استفاده از شاتکریت به ضخامت 20 سانیتمتر همراه با یک لایه مش ونصب قاب فولادی (ipe 16) به فاصله 1 تا 2 متری پیشنهاد شد.