مدلسازی کامل سه بعدی حفر تونل و نصب پوشش با تاکید بر حفاری مرحله ای، مقایسه تحلیل سه بعدی با دوبعدی

در این مقاله به مدل سازی سه بعدی و کامل تونل با در نظرگرفتن حفاری و نصب پوشش به صورت گام به گام پرداخته می شود. مدل سازی کامل سه بعدی تونل با روش اجزا محدود می تواند تا حد بسیار مطلوبی نشان دهنده رفتار طولی و عرضی زمین در مقابل پیشرفت مراحل حفر و نصب پوشش باشد. با مقایسه نشست طولی بدست آمده از تحلیل عددی با روابط تجربی ارائه شده، تطابق خوبی بین نتایج مشاهده شد. همچنین دیده شد که اثر شرط مرزی ابتدای مدل تا 5 برابر قطر تونل وجود دارد و از این طول به بعد نشست به حالت پایدار و بیشینه خود می رسد. با افزایش عمق تونل نشست سطحی زمین در قبل از سینه کار کمتر و بعد از سینه کار بیشتر می گردد. مطابق با دیگر نتایج بدست آمده، پروفیل های طولی نشست حاصل از عمق های مختلف تونل، در محل سینه کار یکدیگر را قطع می کنند، یعنی نشست سطحی زمین در محل سینه کار برای تونل های با عمق مختلف یکسان می شود. در بخش دیگر این مقاله پروفیل عرضی بدست آمده از تحلیل دوبعدی با پروفیل متناظرش از تحلیل سه بعدی مقایسه می گردد، با تطابق سطح زیر نمودار این دو پروفیل، می توان به پارامتر درصد آزاد سازی تنش که یکی از پارامترهای کلیدی در تحلیل های دوبعدی است، رسید.