مدل سازی رفتار سنگ دوزها در توده های سنگی اطراف تونل با تکیه بر توزیع تنش در بدنه سنگ دوز

امروزه استفاده از سنگ دوزها به دلیل هزینه کم و عملکرد مؤثر در تقویت و پایدارسازی توده های سنگی به خصوص در تونل سازی کاربرد وسیعی یافته است. سهولت اجرا، قابلیت وسیع کاربرد در هر مکان و با هر هندسه و مکانیزه بودن نصب، از جمله دیگر مزایای سنگ دوزها می باشد. در این مقاله ضمن معرفی مدل های ریاضی مورد استفاده در طراحی سنگ دوزها سعی شده است عملکرد آنها در دیواره های اطراف تونل شبیه سازی شده و تأثیر تقویتی آنها به عنوان المان حایل بررسی شود. از آنجایی که سنگ دوزهای تزریقی دارای رفتار پیچیده تری نسبت به سایر سنگ دوزها هستند، در این تحقیق مورد توجه بیشتری قرار گرفته و توزیع تنش در اطراف آنها بررسی شده است. در این تحلیل ها رفتار الاستوپلاستیک سنگ دوز و توده سنگ، توزیع تنش در طول سنگ دوز و تأثیر نصب سنگ دوز بر پارامترهای توده سنگ توسط نرم افزار FLAC و با روش تفاضل محدود مدل شده است. مدل های ساخته شده به حالت تقارن مرکزی بوده و بر روی سنگی با پارامترها و حالت تنش از پیش تعیین شده و تونلی به قطر 10 متر پیاده شده است. تعداد 12 سنگ دوز ملاتی بکار برده شده، دارای قطر 25 میلیمتر و طول 6/5 متر می باشند که به طور متقارن و به فواصل یک متر از یکدیگر در اطراف تونل نصب شده اند. تحلیل ها بر روی دو نوع سنگ دوز تزریقی و ته گیردار و هر کدام در دو حالت پیش تنیده و غیر تنیده انجام گرفته اند. همچنین مقایسه ای بین حالت حفاری تونل در یک مرحله و چهار مرحله صورت گرفته است. در نهایت مدل های بدست آمده از روش عددی با نتایج بدست آمده از روش تحلیلی Indraratna و Kaiser مقایسه شده است