مدل‌سازی عددی و تحلیل پایداری تونل‌های کم‌عمق با روش تفاضل محدود

تحلیل پایداری یکی از مباحث اصلی و مهم در تونل‌سازی است. از این‌رو در مرحله طراحی تونل و قبل از مرحله حفاری باید سازه زیرزمینی و سیستم نگهداری آن با روش‌های مختلف تحلیل و ارزیابی شود. این موضوع در خصوص تونل‌های کم‌عمق شهری از اهمیت بیشتری برخوردار است. در این خصوص روش‌های تجربی، محاسباتی و عددی متعددی برای مدل‌سازی و تحلیل پایداری تونل‌ها وجود دارد. در این پژوهش به منظور تحلیل پایداری بخشی از تونل خط هفت مترو تهران، از روش عددی تفاضل محدود استفاده شده است. برای این منظور بر اساس پارامترهای ژئومکانیکی خاک، پنج مقطع از تونل خط هفت مترو تهران با استفاده از نرم‌افزار flac2d مدلسازی شده است و پس از نصب سیستم‌های نگهداری مختلف، سیستم نگهداری بهینه با کمترین میزان جابه‌جایی پیشنهاد شده است. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، با نصب به موقع سیستم نگهداری پیشنهادی میزان جابه‌جایی خاک تا حدود زیادی کنترل شده و حداکثر به 3/3 سانتیمتر در پشت سیستم نگهداری می‌رسد. همچنین در صورتی که عملیات تزریق دوغاب در سریع‌ترین زمان ممکن بعد از نصب سیستم نگهداری انجام شود، میزان جابه‌جایی پیرامون تونل و نشست سطح زمین به صورت مناسب کنترل خواهد شد و پایداری تونل نیز تضمین می‌شود.