بررسی تاثیر زمان در همگرایی تونل های دایروی شکل در توده سنگ با رفتار ویسکو الاستوپلاستیک

یکی از مهمترین مشکلات پس از حفاری یک فضای زیرزمینی، تعیین میدان تنش و جابجایی ناشی ازآن است. این تغییر تنش و جابجاییها ممکن است به یکباره رخ ندهد و در طول بازه ی زمانی طولانی اتفاق بیفتد. در این مقاله به بررسی تاثیر زمان در همگرایی تونلهای دایروی شکل، با فرض رفتار ویسکو -الاستو- پلاستیک، و ارائه یک راه حل عددی برای تعیین میدان تنش و جابجایی پرداخته شده است. راه حل عددی پیشنهادی که بر اساس روش تفاضل محدود همراه با المان بندی توده سنگ اطراف میباشد میتواند رفتارهای مختلف پلاستیک توده سنگ شامل پلاستیک کامل، نرم شونده و شکننده را همراه با تغییر شکل ویسکوز مدل کند. با استفاده از روش عددی پیشنهادی و با فرض این که توده سنگ اطراف حفره هموژن، همسانگرد و تحت تنش هیدروستاتیک است، مقادیر تنش و جابجایی وابسته به زمان، و منحنی عکس العمل زمین در بازه های زمانی مختلف پس از حفر بدست می آید. در نهایت از یک نوع توده سنگ برای رسم منحنی عکس العمل زمین در بازه های زمانی مختلف استفاده میشود و مقادیر جابجایی دیواره در حالتهای پلاستیک-کامل، شکننده و نرم شونده با هم مقایسه میشوند. مشخص میشود که بعلت تاثیر متفاوت گسترش زون پلاستیک و اندازه مولفه انحرافی تانسور تنش، میدان جابجایی و نمودار منحنی عکس العمل زمین برای هر مدل رفتاری توده-سنگ رفتار متفاوتی را از خود نشان میدهد. معیار شکست استفاده شده در راه حل پیشنهادی معیار موهر-کلمب میباشد.