مدل سازی عددی دوراهی تونل های شهری- مطالعه موردی تونل نیایش در آبرفت درشت دانه تهران

با توسعه و گسترش شهرهای بزرگ و مسائل ترافیکی نیاز به وجود و احداث تونل ها در عمق های مختلف مورد توجه قرار گرفته است. تونل سازی، باعث ایجاد تغییر در نحوه تمرکز تنش در اطراف فضای حفاری شده، می شود. به طور معمول تحلیل پایداری بازشوهای زیرزمینی با استفاده از فرض کرنش صفحه ای انجام می پذیرد. اما برخی از قسمت های تونل مانند سطح خاکبرداری، تقاطع و نواحی که هندسه آنها به طور ناگهانی تغییر می یابد، می بایست به صورت سه بعدی تحلیل شوند. یکی از انواع تقاطع ، دوراهی ها می باشند. دوراهی به دو صورت طراحی می شود: تونل دسترسی به تونل اصلی منتهی می شود، تونل دسترسی از تونل اصلی انشعاب می گیرد. در این پایان نامه، به بررسی امکان مدل سازی دوبعدی دوراهی تونل صدر- نیایش پرداخته شده است. برای مدل سازی دوبعدی ابتدا می بایست بحرانی ترین مقطع تعیین گردد. این بررسی ها با استفاده از نرم افزارهای flac 3d و flac 2d و با بهره گیری از اطلاعات موجود از شرایط اولیه حاکم بر منطقه مورد مطالعه، از طریق مدل سازی سه بعدی و دوبعدی بر اساس دو مدل رفتاری موهر- کلمب و موهر-کلمب اصلاح شده سخت شونده/ نرم شونده در حالت استاتیکی انجام شده است. با توجه به نتایج حاصل از تحلیل، عمق روباره، ضخامت بتن پاشی، ایجاد پدیده قوس زدگی و اندازه دهانه مقطع عرضی در تعیین مقطع بحرانی تأثیرگذار است. در این پروژه مقطع بحرانی از لحاظ میزان ماکزیمم نشست سطحی زمین، در فاصله قطر بزرگ ترین دهانه تونل از مقطع انشعاب دوراهی قرار دارد که دارای بیشترین عمق روباره و کمترین ضخامت بتن پاشی است. میزان ماکزیمم تورم در کف مقطعی از تونل که دارای بزرگترین قطر دهانه می باشد، رخ داده است. در مدل سازی دوبعدی جهت اعمال تأثیر بعد سوم(خاکبرداری و نصب سیستم نگهداری) از فاکتور ترخیص تنش استفاده شده است. فاکتور ترخیص تنش با استفاده از نتایج حاصل از مدل سازی سه بعدی تعیین شده است. نتایج حاصل از تحلیل دوبعدی با در نظر گرفتن میزان مناسب فاکتور ترخیص تنش، با نتایج حاصل از رفتارسنجی و تحلیل سه بعدی هم خوانی قابل قبولی دارد.