بررسي پايداري سينه كار تونل هاي كم عمق در خاك هاي چسبنده اصطكاكي به روش تحليلي و عددي

Numerical and analytical investigation of the face stability of shallow tunnels in cohesive-frictional soils

در اين مقاله به بررسي پايداري سينه كار تونل هاي كم عمق در خاك هاي چسبنده- اصطكاكي پرداخته شده است. با استفاده از نرم افزار اجزا محدود PLAXIS فشار لازم جهت پايداري سينه كار تونل و شكل گسيختگي محرك سينه كار بررسي شده است. بر اساس نتايج بدست آمده يك مكانيزم گسيختگي با بلوك هاي صلب انتقالي جهت بررسي پايداري سينه كار تونل بر اساس روش تحليل حدي مرزبالا ارائه شده و با استفاده از بهينه سازي در نرم افزار MATLAB، جواب مرز بالاي فشار گسيختگي محاسبه شده است و جهت صحت سنجي مكانيزم ارائه شده، نتايج مدل سازي عددي با نتايج تحليلي ارائه شده مقايسه مي شود. اين مكانيزم بصورتي ارائه شده كه اثر قوس شدگي در گسيختگي سينه كار تونل را در نظر بگيرد. نتايج تحليلي حاصل از مكانيزم ارائه شده با نتايج عددي تطابق نسبتاً خوبي دارد و علاوه بر اين سرعت محاسبه روش تحليلي بسيار سريع تر از روش هاي عددي مي باشد. نتايج نشان مي دهد كه زاويه اصطكاك داخلي خاك تأثير زيادي بر فشار سينه كار مي باشد و با افزايش زاويه اصطكاك خاك، فشار لازم جهت نگهداري تونل كاهش مي يابد. همچنين در تونل هاي كم عمق فشار كمتري جهت محافظت از سينه كار لازم است.