انتخاب مدل رفتاری مناسب جهت تخمین میدان تنش و کرنش در توده خاک و بار وارده به نگهدارنده ها حاصل از حفاری تونل های شهری

معمولاً تفسیر نتایج رفتار سنجی و نیز انجام تحلیل برگشتی با یک مدل عددی مبتنی بر روش های اجزاء محدود یا اختلاف های محدود انجام می گیرد. مدل سازی عددی می تواند در طراحی حفاری های زیر زمینی و برای بررسی مشکلات متنوعی که در تونل های زیر زمینی مطرح است به کار رود. در بیشترموارد رفتار توده خاک ارتجاعی خطی- خمیری کامل مطابق با معیار گسیختگی موهر- کولمب منظور می شود. اما این مدل در عین سادگی کاربرد، در ارزیابی میدان تغییر مکان ها از قابلیت کافی برخوردار نبوده و عموماً نشست سطحی تر و وسیع تری نسبت به مقدار بدست آمده از نتایج رفتارنگاری نشان مــی دهد. بنابراین استفاده از مدل های رفتاری تعدیل شده برای طراحی سازه های زیر زمینی ضروری است. اجرای تونل در زمین های نرم باعث تغییر در تعادل اولیه توده خاک و تغییر میدان تنش_تغییرشکل در توده خاک میزبان گردیده و محیط اطراف محل بازشدگی دچار تغییر شکل می شود. روند حفاری تونل، با ثابت بودن شرایط ژئوتکنیکی، میدان تنش های محیط را در جبهه کار به یک وضعیت کاملاً سه بعدی تغییر می دهد، ولی هرچه از جبهه کار دور شویم، با شرط همگن و همسان بودن مصالح میدان تنش تدریجاً به حالت دو بعدی باز می گردد. به منظور بهره بردن توأم از سهولت نسبی مدل های دو بعدی نسبت به مدل های سه بعدی و برای واقع بینانه کردن مدل های دوبعدی، روش های مختلفی پیشنهاد شده تا به نحوی بتوان در این مدل ها اثر آزادشدگی تنش در نتیجه پیشرفت جبهه کار را منظور کرد. در کلیه روش های ارائه شده، سعی بر آن است که قبل از فعال کردن پوشش در مدل محاسباتی به نحوی آزادشدگی تنش (کاهش محصور شدگی) که در یک محیط واقعی به وقوع می پیوندد مدل سازی گردد. یکی از رایج ترین روش ها در تخمین تنش های وارده بر پوشش تونل روش همگرایی و همجواری است. در این پایان نامه ابتدا اثر مدل رفتاری و پارامترهای آن در مقدار ضریب کاهش محصور شدگی و نیز اثر ضریب کاهش محصور شدگی در باز توزیع تنش ها در نگهدارنده ها و نشست ها در سطح زمین و اطراف تونل بررسی شده است. سپس مراحل حفاری و ساخت قسمت فوقانی تونل مترو خط 3 تهران با استفاده از سه مدل رفتاری موهر کولمب، سخت شونده و خاک نرم و به کمک نرم افزار عددی بر مبنای اجزاء محدود plaxis7.2 مدلسازی و بررسی شده است . با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل های عادی و برگشتی صورت گرفته مدل رفتاری مناسب جهت ارزیابی میدان تنش و کرنش در توده خاک معرفی گردیده است.