بررسی عملکرد یک مدل رفتاری الاستوپلاستیک-ویسکوپلاستیک در رفتار تابع زمان تونل ها در زمین نرم

حفاری تونل موجب تغییراتی در تنش های موجود در محیط اطراف تونل می گردد. در نتیجه این تغییر در تنش ها تغییرشکل هایی در محیط ایجاد می گردد که به صورت تغییرمکان جانبی در اطراف تونل، نشست سطح زمین و تغییرشکل سازه های مجاور در صورت وجود، نمایان می شود. مطالعات تجربی و عددی انجام شده در زمینه تونل ها نشان می دهد که این تغییرشکل ها پس از اتمام عملیات حفاری، در اثر گذشت زمان افزایش می یابند. پیش بینی واقع بینانه رفتار تابع زمان سازه ها در مهندسی ژئوتکنیک نیازمند در نظر گیری مدل رفتاری مناسب خاک در این زمینه است. مدل های رفتاری مختلفی در ادبیات فنی موجود است که هر یک از آن ها بر اساس مفاهیم مختلفی پایه گذاری شده اند. مطالعات انجام گرفته نشان می دهد که مدل های الاستوپلاستیک- ویسکوپلا ستیک در مقایسه با سایر مدل ها نتایج قابل قبول تری را بدست داده اند. بدین منظور در این تحقیق ابتدا یک مدل رفتاری الاستوپلاستیک- ویسکوپلا ستیک موجود، که در کد محاسباتی flac نصب گردیده است، ارائه شد. با مدل سازی تونل توحید (واقع در شهر تهران) و با انجام تحلیل بازگشتی پارامترهای این مدل تخمین زده شد. سپس پیش بینی نشست های تابع زمان تونل در طول حفاری مطالعه شد. مشاهده شد که مدل قابلیت خوبی در پیش بینی رفتار تابع زمان تونل دارد. در ادامه پیش بینی نشست های تابع زمان سطح زمین در مراحلی که اطلاعات نشست آن در دست نبود انجام شد. در قسمت بعد با بررسی پارامتریک، به بررسی پارامترهای موثر در نشست تابع زمان تونل پرداخته شد. پارامترهای هندسی از قبیل هندسه خاک برداری، آزادی تنش و همین طور زمان نصب سازه نگهبان در این قسمت مورد تحلیل قرار گرفت. این ارزیابی ها بیان کننده قابلیت مناسب مدل در پیش بینی جنبه های مختلف رفتار تابع زمان تونل مانند، افزایش نرخ تغییرمکان های تابع زمان با افزایش دهانه تونل و کاهش نرخ تغییرمکان های تابع زمان در اثر گذشت زمان است. پابداری تونل توحید براساس بررسی های انجام شده در محدوده امن قرار دارد.