مدلسازی عددی تونلهای انحراف آب و اندرکنش آن با بارهای ناشی از اجرای سد و آبگیری آن- (مطالعه موردی)

رویکردهای متفاوتی از قبیل روشهای تجربی تحلیلی و عددی برای پیش بینی توزیع مجدد تنش و جابجایی ناشی از حفر تونل استفاده میشود. روشهای کلاسیک تنها در موارد نسبتا ساده کاربرد داشته و قادر به پیش بینی رفتار تونل و اطراف آن در شرایط سخت زمین شناسی نیستند. همچنین درک صحیح از نحوه اندرکنش نگهداری و زمین نیازمند بررسیها و مدلسازی سه بعدی درتونل است. بدلیل پیچیده بودن رفتار سنگ تحت بارگذاری، استفاده از مدلهای رفتاری که قادر به ارائه رفتار واقع گرایانه مصالح باشند کمک فراوانی در افزایش دقت محاسبات خواهد کرد. با حفر تونل در زمینهای رسوبی و علیالخصوص لایهای، این پیچیدگی دو چندان شده و اولین مطلبی که باید مورد توجه قرار گیرد بحث ناهمسانی است. بحث ناهمسانی در رفتار مکانیکی با فرض وجود صفحه ضعیف در نظر گرفته میشود. در این راستا از مدل چندصفحه ای 2 که قادر به مدلسازی چنین محیطهایی است استفاده میشود. در این مطالعه با به کارگیری این مدل رفتاری در نرم افزار flac3d به بررسی عملکرد آن در مدلسازی محیطهای لایهای و چگونگی عملکرد نگهداری تونلها و اتاقک شیرآلات با بارهای ناشی از اجرا و آبگیری سد صفا با در نظر گرفتن تزریق تحکیمی و استفاده از منحنی ظرفیت نگهداری پرداخته شده است. به منظور کنترل کل تونل، یک مقطع بحرانی تحت بررسی بیشتر قرار گرفت. این مقطع در میانه تونلهای انحراف آب و زیر بدنه سد و در محل اتاق شیرآلات قرار گرفته است. به منظور کنترل پایداری سازه نگهداری از نمودارهای ظرفیت نیروی محوری-گشتاور خمشی و نیروی محوری-نیروی برشی استفاده شده است. بعلت موقعیت نزدیک بهم، تونلها باعث تاثیرگذاری بر روی هم شده و باعث تغییر و توزیع مجدد تنش در اطراف سازه قبلی گردد که با اعمال یک تنش بزرگ حاصل از تغییر شرایط توپوگرافی باعث کمرنگ شدن اغتشاشات ناشی از حفاری های مجاور میشود. همچنین در نظر گرفتن مقادیر ضریب ایمنی باعث ارزیابی بهتر و کمی نسبت به استفاده از معیارهای متداول مانند معیار ساکورایی میشود.