بررسي تاثير انتخاب مدل رفتاري خاك بر مدلسازي نشست ناشي از حفر تونل در محيط شهري (مطالعه موردي: تونل اميركبيرتهران)

هدف از اين مقاله، بررسي اثر مدل‌هاي رفتاري الاستوپلاستيك شامل مدل موهركلمب، مدل سخت شونده و مدل سخت شونده با كرنش كوچك بر نتايج مدلسازي عددي اندركنش تونل و زمين درونگير (محيط اطراف تونل) است. بدين منظور، تونل T4 از پروژه اميركبير تهران به عنوان مطالعه موردي انتخاب و مدلسازي عددي اندركنش تونل و زمين درونگير اين تونل با استفاده از روش المان محدود و مطابق با فرآيند اجرايي انجام و نتايج حاصل در قالب جابجايي هاي اطراف تونل مورد بررسي قرار گرفت. در نهايت، نتايج حاصل از تحليل‌هاي عددي با استفاده از نتايج رفتارسنجي و مقايسه با مقادير اندازه‌گيري شده نشست سطح زمين اعتبارسنجي شد. نتايج حاصل از اين مطالعه نشان مي‌دهد، جابجايي‌هاي قائم پيش‌بيني شده با مدل موهركلمب از هر دو مدل رفتاري سخت‌شونده كمتر بوده كه اين اختلاف با تكميل مراحل حفر و نگهداري تونل افزايش مي‌يابد. علاوه بر اين، مدل موهر كولمب براي تمام مراحل حفاري، يك بالازدگي شديد را در كف تونل و به صورت غير واقعي پيش‌بيني مي‌كند. همچنين، نتايج حاصل از مدل‌هاي سخت‌شونده، بيش‌ترين انطباق را با نتايج حاصل از رفتارسنجي داشته و با افزايش مراحل حفاري، انطباق بين نتايج حاصل از رفتارسنجي و تحليل‌هاي عددي با مدل‌هاي رفتاري با مكانيزم سخت‌شونده، افزايش بيش‌تري مي‌يابد. اين افزايش انطباق به گونه‌اي است كه در مراحل حفر پله و كف بند و نگهداري پله، اختلاف بين مقدار متوسط نشست اندازه‌گيري شده و نتايج پيش‌بيني شده با مدل‌هاي رفتاري با مكانيزم سخت‌شونده، به شدت كاهش يافته و اين اختلاف به كم‌تر از 1.5 ميلي‌متر مي‌رسد.