مدلسازی عددی و تحلیل پایداری تونل زیرگذر امیرکبیر تهران

با افزایش جمعیت و لزوم تردد روزانه شهروندان، ترافیک در کلان‌شهر تهران به ویژه در محدوده بازار به کندی انجام می‌شود. در این خصوص برای حل معضل ترافیک در این محدوده، تونل زیرگذر امیرکبیر از بزرگراه امام علی (ع) تا سه‌راه امین حضور حفاری شده است. با توجه به عمق کم تونل و وجود سازه‌های سطحی متعدد در مسیر تونل، تحلیل پایداری این تونل برای جلوگیری از آسیب به ساختمان‌های سطحی و تاسیسات زیرزمینی محدوده تونل ضروری است. در این تحقیق پایداری این تونل از طریق مدلسازی عددی مورد بررسی قرار گرفته است. فرآیند مدلسازی به روش المان محدود و با استفاده از نرم‌افزارplaxis به صورت سه بعدی انجام شده است. گام‌های حفاری مطابق روش جدید تونل‌سازی اتریشی (ناتم) و مدل رفتاری به صورت خاک سخت‌شونده مدل‌سازی شده است. بر اساس نتایج مدل‌سازی عددی، بیشترین مقدار تنش اصلی حداکثر برای این مقطع 1047 کیلونیوتن بر مترمربع و بیشترین مقدار تنش اصلی حداقل 601.4 کیلونیوتن بر مترمربع در جهت عکس به دست آمده است. همچنین حداکثر نیروی برشی در راستای xy و yz به ترتیب حدود 1413 و 6226 کیلونیوتن بر متر به دست آمده است. همچنین بیشترین میزان نیروی برشی وارد بر تونل در نواحی دیواره میانی و کف تونل مشاهده شده است. بنابراین سیستم نگهداری شامل لتیس‌گیردر و شاتکریت به ضخامت 30 سانتی‌متر در هر گام حفاری به همراه نصب ستون میانی در گالری مرکزی تونل با ضخامت 80 سانتی‌متر پیشنهاد شده است.