اثر گسلش شیب لغز معکوس بر تونل های قطعه ای حفرشده در خاک در نرم افزار در نرم افزار flac 3d

تونل‌ ها امروزه از اصلی ‌ترین شریان‌های حیاتی برای یک شهر محسوب می شوند که به طور قابل توجهی در حال توسعه می باشند. توسعه‌ی جوامع امروزی، نیاز به تونل در بخش‌های مختلف اعم از حمل‌ونقل عمومی شهری، ترابری بین‌شهری و شبکه‌های جمع‌آوری و انتقال آب و فاضلاب و... را موجب شده است. ناگفته پیداست که برای سازه های زیرزمینی هم چون تونل ها، وجود گسل ها و به تبع آن زمین لرزه ها از جمله تهدیدهای جدی از بین خطرات طبیعی به شمار می روند. هرچند تونل ها نباید در نزدیکی گسل های فعال قرار گیرند، ولی گاه، عبور از  آن ها اجتناب ناپذیر است.‌‌ بعضی مواقع بعد از احداث تونل از وجود گسل اطلاع حاصل می‌شود. در این گونه موارد، تغییر شکل های ناشی از گسل نگرانی بزرگی به حساب می آید و اثر قابل توجهی بر روی رفتار تونل‌ها  می گذارد. در این میان با توجه به این که اغلب تونل‌های کم عمق شهری در زمین های سست احداث می شود، ضرورت مطالعه رفتار تونل‌ها و اطمینان از ایمنی این سازه ها در مقابل گسلش از اهمیت فراوانی برخوردار می‌باشد. بر این اساس، با توجه به مزیت روش های عددی، در این تحقیق، تاثیر پارامترهای مختلف از جمله ضخامت قطعه، عمق قرارگیری تونل و زاویه‌ی گسل بر روی رفتار تونل‌های قطعه‌ای با استفاده از نرم افزار flac 3d مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی پژوهش شناخت مکانیزم خرابی احتمالی تونل‌های قطعه‌ای در اثر گسلش بوده است.‌ در این پژوهش 24 مدل عددی جهت شناخت رفتار تونل‌های قطعه‌ای تحت اثر گسلش معکوس ساخته شده است.‌ صحت سنجی این مدل سازی عددی با مدل فیزیکی کیانی و همکاران می باشد. یکی از راه های بهبود عملکرد تونل‌های قطعه‌ای در هنگام مواجهه با حرکت گسل معکوس، افزایش صلبیت تونل می‌باشد. با افزایش صلبیت تونل مقدار جابجایی های تونل به میزان 3 درصد کاهش یافت. در این تحقیق، اثر عمق قرارگیری تونل در اثر گسل معکوس نیز بررسی گردید و مشاهده گردید که افزایش عمق قرارگیری تونل در هنگام مواجهه با گسلش معکوس منجر به کاهش 11 درصدی تغییر شکل قطر تونل می‌شود. هم چنین اثر تغییر زاویه گسل برای تونل بررسی گردید. افزایش زاویه ی گسل موجب می‌شود تا تغییر  مکان های ایجاد شده در سطح زمین و نیز جابجایی سقف تونل به میزان 13 درصد افزایش یابد.

the effect of reverse slip faulting on segmental tunnels dug in soil in flac 3d software

today, tunnels are one of the main vital arteries for a city, which are developing significantly. the development of today’s societies has caused the need for tunnels in various sectors, including urban public transportation, intercity transportation, and water and sewage collection and transmission networks, etc. it goes without saying that for underground structures such as tunnels, the existence of faults and consequently earthquakes are serious threats among natural hazards. although tunnels should not be located near active faults, sometimes passing through them is unavoidable. sometimes, after the construction of the tunnel, the existence of the fault is known. in such cases, the deformation caused by the fault is considered a big concern and has a significant effect on the behavior of the tunnels. meanwhile, due to the fact that most urban shallow tunnels are built in loose ground, the necessity of studying the behavior of tunnels and ensuring the safety of these structures against failure is of great importance. the advantage of numerical methods, in this research, the effect of different parameters such as the thickness of the piece, the depth of the tunnel placement and the fault angle on the behavior of piece tunnels has been investigated using flac 3d software. the main goal of the research was to know the possible failure mechanism of segmental tunnels due to faulting. in this research, 24 numerical models were built to understand the behavior of segmental tunnels under the effect of reverse faulting. the validation of this numerical modeling is with the physical model of kiani et al. the ways to improve the performance of segmental tunnels when faced with reverse fault movement is to increase the rigidity of the tunnel. in this research, the effect of the depth of the tunnel placement due to the reverse fault was also investigated. it was observed that increasing the depth of the tunnel placement when facing reverse faulting leads to a decrease in the deformation of the tunnel diameter. also, the effect of changing the fault angle for the tunnel was investigated. increasing the angle of the fault causes the change of places created on the ground surface and the displacement of the tunnel roof to decrease.