بررسی آثار گسل بر جداره تونل‌های مدفون و قرار گرفته در مصالح ماسه‌ای

در زلزله دو نوع حرکت مشاهده می‌شود. یکی حرکت دو قطعه پوسته زمین نسبت به هم و انتشار آن تا سطح زمین که موسوم به گسلش است و دیگری انتشار امواج حرکتی ناشی از زلزله است. تاکنون تمرکز دانشمندان و محققان عمدتاً بر مطالعه انتشار امواج دینامیکی ناشی از زلزله بوده است. با این وجود روز به روز درک درست‌تری از این موضوع بوجود می‌آید که تغییرشکل‌های ماندگار ناشی از گسلش می‌توانند سبب آسیب‌های جدی به زیرساخت‌ها شوند. هدف از این انجام این پژوهش، مطالعه عددی و بررسی رفتار تونل مدفون در خاک ماسه ای متراکم و سست تحت اثر گسل راستالغز است. جهت مدل سازی از نر‌م‌افزار آباکوس (abaqus) استفاده گردید. با توجه به تحقیقات پیشین، با یک سری روش‌های معادل‌سازی تلاش شد تا رفتار تونل‌های مدفون در خاک ماسه‌ای هنگام گسلش مورد ارزیابی قرار گیرد. برای خاک از المان سه‌بعدی چ پیوسته و برای جداره تونل از المان پوسته استفاده شده است. جابجایی گسل برابر با 2 متر برای 18 مدل با تغییر پارامترهای نظیر نوع خاک، زاویه گسل و قطر تونل انجام شد. نتایج نشان داد که می توان پاسخ تونل را با دقت خوبی محاسبه نمود. با بررسی اثر پارامترهای مختلف بر پاسخ تونل مشاهده گردید که افزایش قطر تونل تاثیر چشمگیری در نتایج نداشته است. در ناحیه فرادیواره تنش های طولی متمرکزی تشکیل گردید. افزایش قطر تونل در خاک ماسه ای متراکم و سست، موجب افزایش تنش در جداره تونل برای قطرهای متفاوت حداکثر به میزان 1 درصد گردیده است. همچنین در زوایای کوچک گسل، مقادیر کرنش های پلاستیک کوچکتر (اما وسیع تر)، در طول تونل ایجاد گردید و محدوده بیشتری تحت تاثیر گسل قرار گرفت.