ارزیابی تغییرشکل و گسترش ناحیه پلاستیک در توده سنگ تونل گلاب 2 اصفهان با روش های تحلیل همگرایی همجواری و عددی
نویسندگان
1 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یزد، یزد
2 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یزد، یزد
3 گروه زمین شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اصفهان، اصفهان
4 گروه علوم زمین، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تبریز، تبریز
doi
10.22084/nfag.2019.19766.1387چکیده
در این مطالعه، از رویکرد تحلیلی دونکان- فاما (DFM) و روشهای عددی تفاضل محدود (FDM) مبتنی بر رویکرد تحلیل همگرایی همجواری (CCM) برای تعیین تغییر شکل، میدان تنش و گسترش ناحیه پلاستیک توده میزبان تونل گلاب 2 استفاده شده است. برای تحلیل و شبیهسازی از نرمافزارهای RocSupport و FLAC2D استفاده شده است. رویکرد CCM از منحنیهای پاسخ زمین (GRC)، پروفیل تغییر شکل طولی (LDP) و شاخصه حائل (SCC) برای ارزیابی تغییرشکلها و جابجاییهای دیـواره تونل استـفاده مـیکند. شبیهسازی ارائه شده برای بحرانیترین پهنههای تونل (پهنه 2 و 10 از میان 15 پهنه) که عموماً از واحدهای زمینشناسی شیلی با میان لایههایی از ماسهسنگ و سیلتستون تشکیل شدهاند، صورت گرفته است. پهنههای مورد بررسی دارای خصوصـیات متغیر و تکـتونیـزه میباشند. این مساله بر رفتار مکانیکی مصالح تاثیر داشته و لهیدگی قابلتوجهی را بر سیستم نگهداری وارد میآورد. نتایج آزمایشات ژئوتکنیکی پایین بودن پارامترهای مقاومتی و مکانیکی تودهسنگهای این پهنهها، به خصوص پهنه 10 را نشان میدهد. بر پایه نتایج مدلهای تحلیلی و عددی که برای 4 بازه مقاومتی مصالح طراحی و منحنیهای CCM (GRC-SCC) برای این بازهها ترسیم گردیده، مشخص شده که این پهنهها به ترتیب تحت فشار داخلی 56/7 و 18/4 مگاپاسکال بوده و ناحیه پلاستیک 85/2 و 88/2 متری را ایجاد نمایند. با پیادهسازی سازه مهاری با قبول 10 میلیمتر جابجایی تعیین شده، ناحیه پلاستیک به 43/2 و 30/2 متر کاهش مییابد. در این شبیهسازی رویکرد عددی نسبت به روش تحلیلی دارای افت بوده و مهار را با صلبیت بیشتری دنبال میکند. از سوی دیگر با مطالعه نمودارهای رفتاری مبتنی بر LDP، جابجایی تقریباً یکسانی را برای بازههای کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت برآورد نمودهاند. با ارزیابی میدان تنش برجا پهنههای 2 و 10 مشخص شد که تغییرات میدان تنش در پهنه 10 بصورت ناگهانی بوده اما در پهنه 2 تغییرات پیوسته است.