شبیه سازی تفاضل محدود سیستم نگهداری ثانویه (لاینینگ) تونل شماره 1 طرح سامانه انتقال آب از سد آزاد به دشت قروه- دهگلان در محدوده سنگ های سست کالک شیست

چکیده مقاله

چالش های پیش رو در مهندسی حفاری و ساخت فضاهای زیر زمینی عمدتا به دلیل طبیعت غیر ایزوتروپ و هتروژن محیط های سنگی و خاکی بوده که باعث پیچیده شدن عکس العمل این محیط ها در برابر حفاری های انجام شده در آنها و ایجاد عدم قطعیت های فراوان در تعیین پارامتر های موثر در رفتار این محیط ها می شود. با ساخت سازه زیر سطحی به دلیل تغییر در میدان تنش و در مواردی کاهش خواص مقاومتی توده سنگ، تحلیل رفتار محیط سنگی میزبان به منظور تامین پایداری طولانی مدت سازه امری غیر قابل اجتناب است. طراحی تونل های انتقال آب و تعیین سیستم نگهداری آنها به دلیل نوع کاربری شان همواره از اهمیت زیادی در مهندسی حفاری همراه بوده است. طراحی و اجرای سیستم های نگهداری موقت (شاتکریت، قاب، بولت، مش، لتیس گرایدر) در این تونل ها به دلیل روند اضمهلال خواص مقاومتی و از بین رفتن نقش پایدار کنندگی آنها با گذشت زمان، در کنار عدم ایجاد سطوح صاف و غیر مقاوم در برابر جریان سیال نمی تواند به عنوان سیستم نگهداری نهایی مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش طراحی سیستم نگهداری ثانویه تونل شماره 1 سامانه انتقال آب از سد آزاد به دست قروه- دهگلان در محدوده توده سنگ خرد شده و بسیار سست کالک شیست بر مبنای آیین نامه EM 1110-2-2104  ایالات متحده امریکا و با استفاده از روش شبیه سازی عددی (کد تجاری FLAC) و نرم افزار PCacol^tm (ترسیم منحنی ظرفیت مقطع) به منظور تعیین مقطع بهینه (کمترین حجم بتن و میلگرد) مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصله نشان می دهد حداکثر لنگر خمشی، نیروی محوری و نیروی برشی ایجاد شده در مقطع لاینینگ در سه بخش سقف، دیوار و کف به ترتیب برابر (ton-m 9.64، ton 18.9 و ton 10.5)، (ton-m 12.27، ton 32.4 و ton 28.6) و (ton-m 11.93، ton 28.41 و ton 25.7) بوده که با به کار بردن شبکه آرماتور   و 35 سانتیمتر مقطع لاینینگ (فولاد و بتن مصرفی با مشخصات ) در سقف،  دیواره و کف  پایداری طولانی مدت تونل با فاکتور اطمینان 1.5 تامین می شود، علاوه بر این با توجه به ظرفیت برشی مقطع مذکور نیازی به خاموت های برشی در این مقطع نیست.

دریافت لینک دانلود مقاله