تحلیل تونل های زیرسطح آب زیرزمینی با در نظر گرفتن رفتار نرم کرنشی در ناحیه پلاستیک

در این مقاله روشی تحلیلی برای تحلیل تونل های زیر سطح آب زیرزمینی در شرایط تقارن محوری و کرنش صفحه ای ارائه شده است. با استفاده از روش عددی تفاضل محدود، روشی نو برای محاسبه ی توزیع فشار آب حفره ای، تنش و کرنش در اطراف تونل دایروی حفاری شده در توده سنگ هوک-براون پیشنهاد شده است. در این روش توده سنگ اطراف تونل به صورت الاستوپلاستیک با مدل نرم کرنشی در نظر گرفته می شود. در مدل ارائه شده تاثیرات نمو کرنش الاستیک در ناحیه ی پلاستیک و زاویه ی اتساع توده سنگ نیز لحاظ می شود. جریان تراوش و نفوذپذیری ثانویه ی توده سنگ به علت وجود کوپل هیدرومکانیکی در ناحیه ی پلاستیک نیز در نظر گرفته شده است. با توسعه ی مدل های قبلی، مدل دقیق تری برای محاسبه ی توزیع فشار آب حفره ای در ناحیه ی الاستیک در تمام جهات اطراف تونل ارائه شده است. از آنجایی که معادلات حاکم حل بسته نخواهد داشت، برنامه ای کامپیوتری بر مبنای مدل ارائه شده نوشته شده است. دقت و کاربرد عملی روش ارائه شده با چندین مثال مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده تاثیرات زاویه ی اتساع، نمو کرنش الاستیک در ناحیه ی پلاستیک و شرایط آب زیرزمینی را به خوبی نشان می دهند.