بررسی تاثیر آب در طراحی سیستم نگهداری تونل های مکانیزه

در مقاله حاضر به بررسی اثر نیروی آب بر نیروهای داخلی سازه، با در نظرگیری روش های اجرای متفاوت، شرایط آب زیرزمینیمختلف و لحاظ رفتار توامان هیدرومکانیکی پرداخته شده است. بر این اساس سه دسته بندی برای تونل ها از منظر تاثیر آب لحاظگردیده است: الف- حالتی که ابتدا فشار زمین بر سازه اثر کند سپس فشار آب (شرایط زمین خشک است که بعد از اجرای تونلتراز آب بالا آید)، ب- حالتی که فشار زمین و آب به صورت همزمان بر سازه اثر کنند (تونل سازی مکانیزه در محیط آبدار)، ج-حالتی که ابتدا فشار آب بر سازه اثر کند بعد فشار زمین (تونل سازی در تونل های سنگی یا تونل هایی با سازه نگهبان اولیه). در اینمقاله ابتدا با بررسی تحلیلی فرمول های نافذ و در نظرگیری روش همگرایی- همجواری مقادیر (tot)K برای هر سه حالت تعیین شده واز نظر فنی مورد بحث قرارگرفته است. سپس سه مدل عددی مجزا، با استفاده از نرم افزار FLAC۲D برای هر سه حالت فوق(روش های اجرای متفاوت) با لحاظ گام های اجرایی واقعی ساخته شده است. نتایج مشخص نمودند که فشار آب تنها در شرایط ج(حالتی که ابتدا فشار آب بر سازه اثر کند بعد فشار زمین) باعث اعمال لنگر اضافی بر سازه می شود و در دو حالت دیگر باعث بهبودشرایط شده و با افزایش نیروی محوری باعث بهینه شدن طراحی لاینینگ می شود. لذا عدم در نظرگیری رفتار توامان زمین و آبو همچنین روش اجرا در طراحی سازه باعث می شود که در طراحی ها همواره بارهای آب و زمین تفکیک شوند که باعث افزایشمیزان آرماتور مصرفی در لاینینگ شده و هزینه های ساخت را بالا می برد.