بررسی تاثیر سه بعدی تغییرپذیری مکانی مدول یانگ بر اساس تحلیل احتمالاتی نشست سطح زمین در تونل زنی NATM (مطالعه موردی)

یکی از مهم ترین مواردی که در طراحی، تحلیل و ساخت تونل های شهری NATM موردتوجه قرار می گیرد میزان نشست سطح زمین در حین ساخت تونل است. نشست بیش ازحد زمین معمولا به تاسیسات، ساختمان های مجاور و زیرساخت های شهری آسیب های جبران ناپذیری وارد می کند؛  جهت تحلیل واقعی و بررسی دقیق نشست سطح زمین در حفاری تونل های شهری لازم است تا شرایط واقعی خاک موردتوجه قرار گیرد. روش های استفاده شده مرسوم در ارزیابی نشست سطح زمین معمولا تغییرپذیری مکانی خصوصیات خاک را در نظر نمی گیرند بلکه خصوصیات خاک به صورت قطعی در محاسبات لحاظ می شود بنابراین در این مطالعه سعی شده جهت مدل سازی شرایط واقعی خاک، تغییرپذیری مکانی مدول یانگ خاک با استفاده از یک میدان تصادفی سه بعدی مدل شده و با روش عددی تفاضل محدود ترکیب شود سپس با تحلیل های پارامتریک از مقیاس های مختلف نوسان توسط شبیه سازی مونت کارلو، برای هر میدان تصادفی ایجادشده حداکثر نشست سطح زمین به دست آید. نتایج نشان می دهد که مقدار میانگین و ضریب تغییرات مربوط به حداکثر نشست  به ترتیب با افزایش مقیاس نوسان از 28 میلی متر به 31 میلی‎متر و از 02/0 به 35/0 افزایش می یابد. همچنین تغییرپذیری خصوصیات خاک هم در بزرگی و هم در توزیع تغییر شکل زمین در سه بعد، موثر بوده و نادیده گرفتن آن منجر به دست کم گرفتن خطر نشست بیش ازحد سطح زمین می شود.