تحلیل پایداری فضاهای زیرزمینی در سنگ بر اثر گذشت زمان

تعیین مقدار جابجایی تونل و مقدار بار روی سیستم نگهداری قسمت اصلی طراحی یک تونل است. از مدل¬های مرکب الاستیک و الاستوپلاستیک در تعیین تنش ها و کرنش های ظاهر شده در توده سنگ اطراف تونل و طراحی نگهداری استفاده می¬شود. عیب این مدل ها این است فاکتور زمان را در بسیاری از موارد که بیش از 70% جابجایی کلی را شامل می¬شود، در نظر نمی گیرد. جابجایی وابسته به زمان توده سنگ در اثر حفر فضای زیرزمینی را می توان ناشی از خزش توده سنگ، زمان نصب و خصوصیات سیستم نگهداری و پیشروی سینه کار دانست. روش های متعددی از جمله تحلیلی و تجربی استفاده می¬شود تا جابجایی ها و تنش های اطراف تونل را با توجه به فاصله از سینه کار پیش¬بینی نماید. مدل های تحلیلی انجام شده برای به دست آوردن جابجایی نسبت به زمان در شرایط ساده کننده همچون دایره¬ای بودن تونل، تنش هیدرواستاتیک بوده است. به دلیل اینکه مدلی برای به دست آوردن جابجایی وابسته به زمان در شرایط تنش ناهمسانگرد وجود ندارد، در این پژوهش روابط برای محاسبه جابجایی وابسته به زمان در شرایط تنش ناهمسانگرد در سنگ با رفتار ویسکوالاستیک تعیین خواهد شد. براساس روابط موجود، روابط برای مقدار جابجایی وابسته به زمان در دیواره تونل با رفتار ویسکوالاستیک جسم برگر در حالت تنش برجای ناهمسانگرد قبل و بعد از نصب سیستم نگهداری تعیین شد. روابط پیشنهادی مقدار جابجایی با گذشت زمان را در حالت تنش برجای ناهمسانگرد محاسبه می¬نماید. مقدار تغییر شکل اطراف یک تونل دایره¬ای از روابط پیشنهادی بدست آمد. برای مقایسه تغییر شکل محاسبه شده از کارهای انجام شده و روش عددی استفاده شد. مقایسه مشخص نمود که تفاوت دو روش کمتر از 5 درصد می¬باشد.