بررسی تاثیر انتخاب مدل رفتاری خاک بر مدلسازی نشست ناشی از حفر تونل در محیط شهری (مطالعه موردی: تونل امیرکبیرتهران)

هدف از این مقاله، بررسی اثر مدل‌های رفتاری الاستوپلاستیک شامل مدل موهرکلمب، مدل سخت شونده و مدل سخت شونده با کرنش کوچک بر نتایج مدلسازی عددی اندرکنش تونل و زمین درونگیر (محیط اطراف تونل) است. بدین منظور، تونل t4 از پروژه امیرکبیر تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب و مدلسازی عددی اندرکنش تونل و زمین درونگیر این تونل با استفاده از روش المان محدود و مطابق با فرآیند اجرایی انجام و نتایج حاصل در قالب جابجایی های اطراف تونل مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، نتایج حاصل از تحلیل‌های عددی با استفاده از نتایج رفتارسنجی و مقایسه با مقادیر اندازه‌گیری شده نشست سطح زمین اعتبارسنجی شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می‌دهد، جابجایی‌های قائم پیش‌بینی شده با مدل موهرکلمب از هر دو مدل رفتاری سخت‌شونده کمتر بوده که این اختلاف با تکمیل مراحل حفر و نگهداری تونل افزایش می‌یابد. علاوه بر این، مدل موهر کولمب برای تمام مراحل حفاری، یک بالازدگی شدید را در کف تونل و به صورت غیر واقعی پیش‌بینی می‌کند. همچنین، نتایج حاصل از مدل‌های سخت‌شونده، بیش‌ترین انطباق را با نتایج حاصل از رفتارسنجی داشته و با افزایش مراحل حفاری، انطباق بین نتایج حاصل از رفتارسنجی و تحلیل‌های عددی با مدل‌های رفتاری با مکانیزم سخت‌شونده، افزایش بیش‌تری می‌یابد. این افزایش انطباق به گونه‌ای است که در مراحل حفر پله و کف بند و نگهداری پله، اختلاف بین مقدار متوسط نشست اندازه‌گیری شده و نتایج پیش‌بینی شده با مدل‌های رفتاری با مکانیزم سخت‌شونده، به شدت کاهش یافته و این اختلاف به کم‌تر از 1.5 میلی‌متر می‌رسد.