تاثیر بارگذاری استاتیکی و شبه استاتیکی روباره بر جابجایی دیواره‌ی تونل

ارتفاع روباره تونل، تاثیر قابل توجهی در پایداری و یا ناپایداری تونل‌های سطحی دارد. در این پژوهش تاثیر ارتفاع روباره‌ی تونل سطحی در سنگ‌های مقاوم در حالت استاتیکی و شبه استاتیکی مورد بررسی قرار می‌گیرد. تحلیل تنشکرنش برای تونل‌های سطحی در سنگ‌های مقاوم و در حالت شبه استاتیکی با استفاده از روش تفاضل محدود موضوع جدیدی است که در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. با توجه به زلزله خیز بودن کشور ایران، تحلیل شبه استاتیکی تونل‌ها به جای تحلیل استاتیکی، ضرورت دارد؛ و در این مقاله نتایج به دست آمده از تحلیل شبه استاتیکی نسبت به تحلیل استاتیکی قابل تامل می‌باشد. با توجه به سطحی بودن تونل، تراز آب زیرزمینی پایین‌تر از کف تونل در نظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل استاتیکی علاوه بر روش تفاضل محدود (flac2d) به کمک روش اجزای محدود (plaxis2d) نیز مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج حاصل شده از هر دو روش از نزدیکی و تطابق قابل قبولی برخوردار می‌باشند. تغییر مکان افقی در کناره تونل در حالت شبه استاتیک در حدود 5 برابر تحلیل استاتیک بدست آمده است و تغییر مکان‌ قائم در تاج تونل در دو حالت استاتیکی و شبه استاتیکی تقریباً به یکدیگر نزدیکند. علت این نتایج را می‌توان اینچنین توجیه کرد که شتاب افقیِ اعمال شده به تونل، تغییر مکان افقی کناره‌های تونل را تحت تاثیر خود قرار داده است و این شتاب افقی در تغییر مکانِ قائم تونل تاثیر قابل توجهی نداشته است.

Static and PseudoStatic analysis of overburden height effects on tunnel deformation

The tunnel overburden height has considerable effect on stability or instability of surface tunnels. In this research, effects of overburden surface tunnel in strong rocks in both static and pseudostatic states investigated. In this paper, the results of pseudostatic analysis comparing to static state analysis are outstanding. Due to superficiality of tunnel, the water table line considered lower than tunnel bottom. The static analysis performed by Finite Element Method (FEM) and Finite Difference Method (FDM) and both results are close and acceptable. Results of static analysis indicated that by increasing in overburden height, horizontal displacement in sidewalls of tunnel and vertical deformation of tunnel crest would decrease. The stress amounts in sidewalls and crest of tunnel in pseudostatic state are higher than static condition.