برآورد ضخامت ناحیه آسیب دیده ناشی از حفر تونل با روش‌های آتشباری و حفاری مکانیزه

پیامد حفر هرگونه فضای زیرزمینی، توزیع مجدد تنش های اولیه پیرامون آن است. این توزیع تنش همراه با تغییرشکل و ایجاد درز و شکاف در پیرامون حفاری می باشد. در این تحقیق ناحیه آسیب دیده ناشی از حفر تونل با در نظر گرفتن روش حفاری آتشباری و مکانیزه مورد مطالعه قرار گرفت و پارامترهای موثر بر میزان گسترش آن (پارامترهای ژئومکانیکی سنگ در برگیرنده و تنش برجا) مطالعه گردید. برای مطالعه یک تونل دایره ای شکل به قطر 4 متر و طول 9 متر توسط روش عددی (نرم افزار flac3d) مدل سازی شد. محدوده تنش برجای قائم از 2 مگاپاسکال الی 15 مگاپاسکال، نسبت تنش افقی به قائم از 25/0 الی 00/1، مقاومت کششی از صفر الی 2 مگاپاسکال، زاویه اصطکاک داخلی سنگ از 20 الی 45 درجه و چسبندگی از 2 الی 12 مگاپاسکال در نظر گرفته شد. در مدل عددی از متراژ صفر الی 0/6 تونل بصورت حفاری مکانیزه و از متراژ 0/6 الی 0/ 9 تونل به روش آتشباری حفاری شده و ضخامت ناحیه آسیب تعیین شد. در مجموع، 30 مدل عددی ساخته شد و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد که ناحیه آسیب ناشی از حفر تونل در محدوده تحت تاثیر روش آتشباری دارای گسترش بیشتری است. نتایج تحقیق همچنین نشان داد که افزایش تنش برجای عمودی، سبب افزایش شعاع ناحیه آسیب در دیواره های تونل و افزایش چسبندگی، زاویه اصطکاک داخلی و نسبت تنش افقی به قائم سبب کاهش شعاع ناحیه آسیب در دیواره ی تونل می شود.