محاسبه منحنی واکنش زمین، حداقل فشار نگهداری و حداکثر کرنش مجاز در تاج تونل

یکی از خصوصیات مهم زون آسیب دیده ناشی از حفاری که در اغلب روش های تحلیل پایداری کم تر به آن توجه می شود، اثر نیروهای حجمی ناشی از وزن توده سنگ شکسته شده است. از این رو هدف اصلی تحقیق حاضر، محاسبه اثر نیروهای حجمی بر روند تغییرات تنش های القایی و جابجایی های اطراف تونل های دایروی شکل و همچنین محاسبه فشار نگهداری است. بنابراین با در نظر گرفتن معیار شکست موهر-کولمب و با استفاده از روش حل تحلیلی، یک حل فرم بسته بر مبنای قانون جریان ناهمراه برای محاسبه منحنی واکنش زمین در تاج تونل به دست آمده و به وسیله دو سری داده معتبر، اعتبار سنجی شد. بررسی نمودار تنش های القایی نشان داد که تغییرات آن ها در دیواره و تاج تونل بسیار متفاوت بوده به طوری که شکل زون آسیب دیده حتی تحت میدان تنش برجای هیدرواستاتیک نیز غیر دایروی است. همچنین بر مبنای روش به دست آمده منحنی واکنش زمین در تاج تونل با منحنی واکنش زمین در دیواره مقایسه شد و دو مفهوم جدید«حداقل فشار نگهداری لازم» و «حداکثر کرنش مجاز» به همراه رابطه ریاضی آن ها به دست آمد. طبق نتایج مشخص شد که با کاهش زاویه اتساع، حداکثر کرنش مجاز نیز کاهش یافته و بایستی سریع تر سیستم نگهداری نصب شود.