بررسی اثر روانگرایی خاک‌ها بر تونل‌های دوقلو تحت‌بار هارمونیک

روانگرایی از جمله پدیده های مخربی است که هر ساله باعث وارد شدن خسارات های زیادی به سازه های موجود در منطقه می شود. از جمله سازه های مهندسی، تونل ها می باشند که امروزه یکی از مهمترین و  ضروری ترین نیازهای شهرنشینی مدرن هستند. این سازه ها بسته به صلبیت آنها نسبت به خاک اطرافشان متاثر از تغییرشکل های متفاوتی می باشند. در خاک های ماسه ای اشباع با اعمال بار دینامیکی در شرایط زهکشی نشده، فشار آب حفره ای افزایش، تنش موثر بین ذرات کاهش و مقاومت برشی از بین رفته و خاک بصورت روان در می آید.در این حالت نیروهای داخلی وارد بر پوشش تونل، تغییر شکل ها و نشست های سطحی  نسبت به حالت استاتیکی افزایش یافته است.در این پژوهش با استفاده از نرم افزارflac2dاقدام به مدل کردن تونل در حالت تک و دو قلو نموده و اثر تغییرات پارامترهای خاک (زاویه اصطکاک ، چسبندگی ، مدول ارتجاعی و ضریب پواسون ) ، مشخصات هندسی تونل (قطر ، عمق مدفون و فاصله تونل ها) و مشخصات بار هارمونیک (فرکانس ، دامنه بار) بر نشست سطحی زمین و نیروهای داخلی پوشش تونل در حالت استاتیکی و دینامیکی مورد بررسی قرارگرفته است. این مطالعه نشان داد در خاک های که مستعد روانگرایی هستند ، پارامترهای مذکور تاثیر به سزایی بر نشست سطحی زمین و نیروهای داخلی پوشش تونل خواهند داشت. نتایج بدست آمده با استفاده از نمودارها و جداول به تفصیل بیان می گردد.

Study of Soils Liquefaction Effect on Double Tunnels under Harmonic Loads

Liquefaction is one of the destructive phenomena that every year causes a lot of damages to engineering structures. Tunnels are a type of engineering structure and they are considered as one of the most important and essential requirements of modern urbanization. Depending on their rigidity, these structures are affected by various deformations based on their surrounding soil. In saturated sand soils by applying dynamic load in untrained condition, pore water pressure increases, effective stress between particles decreases and shear strength is removed and consequently it results in consistency of soil , and imposed internal forces on tunnel lining, deformations and surface settlements have increased compared to static state. In this study, by using FLAC2D software the single and twin tunnel has been modeled and the effect of changes in soil parameters (friction angle, adhesion, elastic modulus and Poisson coefficient), geometric characteristics of the tunnel (diameter, embedded depth and distance of tunnels) and harmonic load characteristics (frequency, load range) on surface settlement and internal forces of tunnel lining have been investigated through static and dynamic analysis. This study showed that in soils that are susceptible to liquefaction, these parameters will have a significant effect on surface settlement and internal forces of the tunnel lining. One of the findings is the reduction of liquefaction potential, surface settlement and increase of internal forces by increasing the adhesion and embedded depth. In this study the results are presented in detail using charts and tables.