ارزيابي تغييرشكل و گسترش ناحيه پلاستيك در توده سنگ تونل گلاب 2 اصفهان با روش هاي تحليل همگرايي همجواري و عددي

در اين مطالعه، از رويكرد تحليلي دونكان فاما (DFM) و روش هاي عددي تفاضل محدود (FDM) مبتني بر رويكرد تحليل همگرايي همجواري (CCM) براي تعيين تغيير شكل، ميدان تنش و گسترش ناحيه پلاستيك توده ميزبان تونل گلاب 2 استفاده شده است. براي تحليل و شبيه سازي از نرم افزارهاي RocSupport و FLAC2D استفاده شده است. رويكرد CCM از منحني هاي پاسخ زمين (GRC)، پروفيل تغيير شكل طولي (LDP) و شاخصه حائل (SCC) براي ارزيابي تغييرشكل ها و جابجايي هاي ديـواره تونل استـفاده مـي كند. شبيه سازي ارائه شده براي بحراني ترين پهنه هاي تونل (پهنه 2 و 10 از ميان 15 پهنه) كه عموماً از واحدهاي زمين شناسي شيلي با ميان لايه هايي از ماسه سنگ و سيلتستون تشكيل شده اند، صورت گرفته است. پهنه هاي مورد بررسي داراي خصوصـيات متغير و تكـتونيـزه مي باشند. اين مساله بر رفتار مكانيكي مصالح تاثير داشته و لهيدگي قابل توجهي را بر سيستم نگهداري وارد مي آورد. نتايج آزمايشات ژئوتكنيكي پايين بودن پارامترهاي مقاومتي و مكانيكي توده سنگ هاي اين پهنه ها، به خصوص پهنه 10 را نشان مي‌دهد. بر پايه نتايج مدل هاي تحليلي و عددي كه براي 4 بازه مقاومتي مصالح طراحي و منحني هاي CCM (GRCSCC) براي اين بازه ها ترسيم گرديده، مشخص شده كه اين پهنه ها به ترتيب تحت فشار داخلي 56/7 و 18/4 مگاپاسكال بوده و ناحيه پلاستيك 85/2 و 88/2 متري را ايجاد نمايند. با پياده سازي سازه مهاري با قبول 10 ميلي متر جابجايي تعيين شده، ناحيه پلاستيك به 43/2 و 30/2 متر كاهش مي‌يابد. در اين شبيه سازي رويكرد عددي نسبت به روش تحليلي داراي افت بوده و مهار را با صلبيت بيش تري دنبال مي كند. از سوي ديگر با مطالعه نمودارهاي رفتاري مبتني بر LDP، جابجايي تقريباً يكساني را براي بازه هاي كوتاه مدت، ميان مدت و بلند مدت برآورد نموده اند. با ارزيابي ميدان تنش برجا پهنه هاي 2 و 10 مشخص شد كه تغييرات ميدان تنش در پهنه 10 بصورت ناگهاني بوده اما در پهنه 2 تغييرات پيوسته است.