منحنی پاسخ زمین برای تاج، دیواره و کف تونل‌های سطحی تحت میدان تنش غیرایزوتروپ: محدوده کاربرد حل تحلیلی

منحنی پاسخ زمین یکی از اجزای روش همگرایی همجواری در تحلیل اندرکنش حائل سنگ است که برای تعیین جابجایی‌ها در پیرامون تونل حفر شده به روش جدید اتریشی به کار می‌رود. حل تحلیلی منحنی پاسخ زمین براساس فرض میدان تنش برجا ایزوتروپ می‌باشد و قابل کاربرد برای تونل‌های عمیق است. اما امروزه تونل‌های شهری در سطح و اغلب تحت نسبت تنش‌های برجا غیرایزوتروپ حفر می‌شوند. در این مقاله برای مدل‌های دوبعدی با هندسه و مشخصات محیطی مشخص، منحنی‌های پاسخ زمین برای عمق‌های مختلف و همچنین نسبت تنش‌های برجا مختلف، به دو روش تعیین می‌شوند: 1-با استفاده از حل تحلیلی و معادل‌سازی میدان تنش غیرایزوتروپ به یک میدان تنش ایزوتروپ. 2- حل عددی. سپس نتایج این تحلیل‌ها با یکدیگر مقایسه و محدوده کاربرد حل تحلیلی منحنی پاسخ زمین تعیین می‌شود. مطابق با نتایج، جابجایی‌های دیواره تونل بیشتر از نسبت تنش‌های برجا اولیه متاثر می‌شود تا عمق قرارگیری تونل. همچنین جابجایی‌های بدست آمده از حل عددی برای تاج و کف تونل، نسبت به دیواره تونل، انحراف بیشتری از حل تحلیلی دارند. تنها جابجایی که میتوان با دقت مناسبی از حل تحلیلی برای تونل‌های سطحی بدست آورد، جابجایی دیواره تونل تحت تنش‌های ایزوتروپ است. جابجائی‌های تاج و کف تونل تحت شرایط ایزوتروپ و برای عمق‌های بیش از 14 برابر شعاع تونل با دقت مناسبی می‌توانند از حل تحلیلی بدست آیند، اما با افزایش نسبت تنش‌های برجا، حل تحلیلی و عددی از یکدیگر بیشتر و بیشتر فاصله می‌گیرند حتی برای تونل‌های عمیق.