ارزیابی تغییرشکل و گسترش ناحیه پلاستیک در توده سنگ تونل گلاب 2 اصفهان با روشهای تحلیل همگرایی همجواری و عددی

در این مطالعه از رویکرد تحلیلی دونکان- فاما (DFM) و روش های عددی تفاضل محدود (FDM) مبتنی بر رویکرد تحلیل همگرایی همجواری (CCM) برای تعیین تغییر شکل، میدان تنش و گسترش ناحیه پلاستیک توده سنگ تونل گلاب 2 استفاده شده است. برای تحلیل و شبیه سازی از نرم افزارهای RocSupport و FLAC2D استفاده شده است. رویکرد CCM از منحنی های پاسخ زمین (GRC)، پروفیل تغییر شکل طولی (LDP) و شاخصه حایل (SCC) برای ارزیابی تغییرشکلها و جابجایی های دیواره تونل بهره می برد. شبیه سازی ارایه شده برای بحرانی ترین پهنه های تونل (پهنه 2 و 10 از میان 15 پهنه) پیاده سازی گردیده که عموما از واحدهای زمین شناسی شیلی با میان لایه هایی از ماسه سنگ و سیلتستون تشکیل شده اند. پهنه های مورد بررسی دارای خصوصیات متغیر و تکتونیزه می باشند. این مساله بر روی رفتار مکانیکی مصالح تاثیر داشته و لهیدگی قابل توجهی را بر سیستم نگهداری وارد می آورد. بر پایه نتایج مدلهای تحلیلی و عددی که برای 4 بازه مقاومتی مصالح طراحی و منحنی های CCM برای این بازه ها ترسیم گردیده، مشخص شده که این پهنه ها به ترتیب تحت فشار داخلی 7.56 و 4.18 مگاپاسکال بوده و ناحیه پلاستیک حدود 2.85 و 2.88 متری را ایجاد نمایند. با پیاده سازی سازه مهاری با قبول 10 میلی متر جابجایی، ناحیه پلاستیک به 2.43 و 2.30 متر کاهش می یابد. در این شبیه سازی رویکرد عددی نسبت به روش تحلیلی دارای افت بوده و مهار را با صلبیت بیشتری دنبال می کند، اما روند CCM با شرایط محیطی همخوانی بهتری دارد. با مطالعه نمودارهای رفتاری مبتنی بر LDP، جابجایی تقریبا یکسانی را برای بازه های کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت برآورد نموده اند. با ارزیابی میدان تنش برجا برای پهنه های 2 و 10 مشخص گردیده که تغییرات میدان تنش در محدوده پهنه 10 بصورت ناگهانی بوده اما در پهنه 2 تغییرات پیوسته است.