استفاده از ابزار عددی برای برآورد پتانسیل مچاله شوندگی تونل انتقال آب زمستانه و انتخاب طول شیلد بهینه TBM

در این پژوهش به ارزیابی پتانسیل مچاله شوندگی تونل انتقال آب زمستانه با استفاده از مدلسازی عددی پرداخته شده است.تونل انتقال آب زمستانه واقع در نزدیکی فریدونشهر، در زون ساختاری سنندج _ سیرجان و زاگرس واقع شده است و به منظور انتقال آب از سرشاخه های رود دز به دره زاینده رود به منظور تامین آب مناطق مرکزی ایران بصورت مکانیزه با استفاده از TBM حفر میشود.سنگهای مسیر تونل شامل: آهک،مارن، مارن آهکی، نهشته های فیلیشی است. طول تونل حدودا ۸۶۰۰ متر بوده و در بخش میانی بیشترین روباره با ضخامت حدود ۱۲۴۸ متر را دارا است.در این راستا دو محدوده با احتمال پتانسیل مچاله شوندگی بالا با توجه به نوع سنگ و میزان روباره مورد بررسی قرارگرفت. مدل سه بعدی تونل با ابعاد ۱۱۳ ۷۵ ۲۸ با استفاده از مدلسازی عددی بوسیله نرم افزار FLAC۳D ساخته شد و روباره به صورت تنش به مدل اعمال شد. مدل رفتاری الاستو ویسکو پلاستیک به مدل اعمال شد. با استفاده از بیشنه تنش به دست آمده از کانتورهای تنش و قرار دادن آن در در معادلات حاصل از روشهای تحلیلی، میزان مچاله شوندگی ارزیابی شد. نتایج حاصل از روشهای تحلیلی و روشهای تجربی سینگ و گوئل بیانگر رخداد پدیده مچاله شوندگی در تونل بودنددر محدوده A با روباره فیلیشی به ارتفاع ۱۲۴۸ متر، جابه جایی در سقف تونل ، ۱۱/۵ سانتی متر و در محدوده B زون برشی از جنس آهک با روباره ۱۰۰۰ متر ، جابهجایی سقف تونل ۸/۱ سانتی متر بدست آمد. طول شیلد بهینه با توجه به تنشهای وارده بر تونل، جنس سنگ، نیروی پیشران و طول گیرداری شیلد، ۷ متر تخمین زده شد.

کلیدواژه ها:

تونل انتقال آب زمستانه ، مچاله شوندگی ، TBM ، مدلسازی عددی ، ، FLAC۳D طول شیلد بهینه