تعیین ظرفیت انتقال بار پیچ‌سنگ‌های رزینی: مورد مطالعاتی ( تونل دسترسی انتقال آب کرمان )

طراحی سیستم‌های نگهداری در سازه‌های زیرزمینی به‌ ویژه تونل‌های حفر شده برای انتقال آب، به دلیل طول زیاد این تونل‌ها و عبور از شرایط متنوع سنگ‌شناسی در طول مسیر یکی از چالش‌برانگیزترین مسایل مربوط به مهندسی سنگ است. تونل دسترسی انتقال آب کرمان یک تونل نعل‌اسبی با شیب منفی 11/46 درصد و طولی حدود 2612 متر است که به ‌صورت چال‌زنی و آتشباری حفر و به وسیله سیستم‌های پیچ‌سنگ دوغابی و شاتکریت نگهداری می‌شود. باتوجه‌ به اینکه تونل با شیب منفی به سمت جلو حرکت می‌کند، بنابراین ارتفاع روباره زیاد شده، سطح ایستابی نیز بالاتر آمده، وضعیت تنش‌ها نیز تغییر پیدا می‌کند و جهت نگهداری تونل پیچ‌سنگ‌های دوغابی غیرقابل‌استفاده می‌شوند. در این حالت استفاده از پیچ‌سنگ‌های رزینی پیشنهاد می‌شود. در این تحقیق سعی بر این است با مطالعه بر روی پارامترهای موثر بر ظرفیت انتقال بار پیچ‌سنگ‌های رزینی، بتوان پیچ‌سنگ‌هایی را انتخاب کرد که توانایی باربری ماکزیمم را داشته باشند. در این راستا تعدادی آزمون آزمایشگاهی بیرون کشی پیچ سنگ انجام و در ادامه با استفاده از نرم‌افزار آباکوس به شبیه‌سازی مدل آزمایشگاهی پرداخته شد. در پایان، مقایسه بین نتایج عددی و آزمایشگاهی صورت گرفت. اعتبارسنجی مدل ایجاد شده در نرم‌افزار آباکوس به وسیله داده‌های آزمایشگاهی انجام و روند مشابهی بین نمودار نتایج آن‌ها تا قبل از نقطه ماکزیمم نیروی بیرون‌کشی پیچ‌سنگ مشاهده شد. باتوجه‌ به نتایج به ‌دست‌ آمده از این تحقیق، با افزایش طول درگیری برای پیچ‌سنگ با فاصله‌داری آج 16 میلی‌متر، نیروی بیرون‌کشی پیچ‌سنگ افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش فاصله‌داری آج از 16 به 32 میلی‌متر برای طول درگیری 150 میلی‌متر، نیروی بیرونکشی پیچ‌سنگ افزایش می‌یابد. با افزایش فاصله‌داری آج از 32 به 48 میلی‌متر، ظرفیت بارپذیری در مدل عددی حدود 10 درصد و در مدل آزمایشگاهی حدود 7 درصد کاهش می‌یابد. با افزایش ضخامت رزین از 5 به 7 میلی‌متر، میزان نیروی بیرون‌کشی پیچ‌سنگ از داخل رزین در آزمایشگاه 14 درصد و در نرم‌افزار آباکوس، 10 درصد کاهش یافته است.