فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مهم‌ترین عامل در طراحی تونل تأمین پایداری آن است. در بسیاری از زمین‌ها تونل‌های حفر شده نمی‌توانند خودنگهدار باشند و برای پابرجا نگه‌داشتن آن‌ها باید از حایل‌هایی استفاده کرد. همچنین، قرارگیری تونل در میان مصالح طبیعی باعث شده‌است که شرایط زمین‌شناسی نقش اصلی را در پایداری ایفا نماید. بنابراین برای تامین پایداری تونل باید به بررسی وضعیت تنش‌های اطراف تونل پرداخت. در این پژوهش با استفاده از توابع پتانسیل مختلط و نگاشت همدیس، معادله دیفرانسیل حاکم بر رفتار توده سنگ در تونل نیم‌دایره‌ای تحت تنش‌ها محاسبه شده‌است. تنش‌های مماسی، شعاعی و برشی در مرز تونل در حالت‌های مختلف از جمله تنش برجای تک محوره افقی، قائم و تنش هیدرواستاتیک با استفاده از نگاشت سه، چهار و پنج جمله‌ای محاسبه شده‌اند. در نهایت معادلات مورد استفاده با مدل‌سازی عددی مقایسه شده‌است. براساس مقایسه‌های انجام گرفته، هر دو روش تحلیلی و عددی نتایج مشابهی را ارائه می‌کنند و به‌صورت موضعی در اطراف تونل در مقادیر تنش حاصل شده اختلافاتی وجود دارد. می‌توان گفت که مقادیر تنش حاصل شده براساس مبانی موجود در هر دو روش صحیح است و در طراحی تونل، مقادیر هر دو روش با در نظر گرفتن ضرایب اطمینان مناسب و تجربه مهندس قابل استفاده است.