مدلي تحليلي براي پيش‌بيني تغييرمكان‌هاي خزشي سنگ اطراف تونل‌هاي دايره‌اي

Analytical model for prediction of creep displacment of rocks around of circular tunnels

مقادير تنش­ها و جابجايي­ هاي محيط سنگي در حين حفاري فضاهاي زيرزميني دچار تغييراتي مي شود كه اين تغييرات وابسته به هندسه حفاري و زمان مي­باشد. در رابطه با وابستگي به زمان، اثر پيشروي سينه كار و اثر خزش توده سنگ از اهميت بالايي برخوردار است. در اين مقاله اثر خزش توده سنگ مورد بررسي قرار مي­گيرد و از ماده برگر كه براي بيان خزش توده‌هاي سنگي مناسب مي­باشد، استفاده شده است. در ادامه براي تحليل تونل­هاي با مقطع دايره و براي رفتار ويسكوالاستيك تحت شرايط هيدرواستاتيك تنش­ها، روابط جديدي براي پيش­بيني تغييرات تنش­ها و جابجايي­ ها نسبت به گذشت زمان ارائه شده است. به منظور كنترل صحت روابط تحليلي پيشنهادي، روابط تحليلي به دست آمده براي يك تونل تحقيقاتي استفاده شده است. هم‌چنين براي تونل مورد نظر به كمك نرم­افزار Flac تحليل عددي صورت گرفته است. نتايج به دست آمده از تحليل عددي و روابط تحليلي پيشنهاد شده، تطابق مناسبي با يكديگر و نتايج ابزاربندي تونل مورد نظر دارد.

In this paper the effect of creep is discussed. The burger body which is able to model the primary and secondary creep regions of rocks is applied. In order to analyze the behavior of circular tunnels in visco-elastic media and hydrostatical state of stresses, new relations are derived. The new proposed equations are able to predict the variations of the stresses and displacements during the time. In order to verify the analytical solution, a tunnel is analyzed numerically by using FLAC code. The results of these two analyses showed a proper agreement with the numerical analysis and an instrumented tunnel.