بررسی اندرکنش و تعیین فاصله بهینه تونلهای دوقلوی بزرگراه حکیم تهران ( تونل چیتگر) با استفاده از تحلیل عددی

چکیده 
 در سالهای اخیر نیاز به طراحی و ساخت تونلهای شهری، بویژه بمنظور حمل و نقل، افزایش قابل توجهی یافته است. اجرای تونلهای بزرگراهی به شکلهای مختلفی صورت میگیرد که یکی از میباشد. یکی از مهمترین مسائلی که در این نوع تونلها ( Twin tunnel) رایجترین آن حالت دوقلو مطرح است، فاصله بهینه دو تونل مجاور میباشد. حفاری تونلهای مجاور ممکن است منجر به اثرات اندرکنشی قابل توجهی گردد که ایجاد آسیب و ناپایداری در این تونلها را به دنبال داشته باشد. تونل دو قلوی چیتگر تهران ادامه بزرگراه حکیم است که در محل پارک جنگلی چیتگر به صورت تونلی در نظرگرفته شده است. در این مقاله، اندرکنش تونلهای دوقلوی چیتگر با استفاده از روش عددی تفاضل محدود ( نرم افزار بصورت دو بعدی مدلسازی شده است. پروسه حفاری تونل دوقلوی چیتگر بصورت چند ( Flac 2D مرحلهای و با احتساب آزادسازی تنش مدلسازی شده است. بمنظور در نظرگیری آزادسازی تنش در مدل دو بعدی و تقریب صحیح از بارهای وارده بر سیستم نگهداری، منحنی اندرکنش زمین در مراحل مختلف اجرای تونل بدست آمده است. ( Ground response curve) بررسیهای عددی جهت تعیین حداقل فاصله دو تونل حاکی از آن است که با افزایش فاصله دو تونل نسبت به هم مقدار تنشهای اصلی حداقل و حداکثر در مرکز پیلار میانی کاهش یافته بطوریکه با فاصلهای بیش از یک برابر عرض تونل ( 18 متر) به مقادیر ثابتی خواهد رسید. همچنین در صورتی که اگر فاصله دو تونل بیش از سه چهارم عرض تونل ( 14 متر) باشد تغییرات نیروی محوری و ممان خمشی دو تونل ناچیز خواهد شد. با توجه به درنظر گیری حداقل میزان رهاسازی تنش در مدلسازی عددی دو بعدی ( معادل با جابجاییهای شعاعی در جبهه کار حفاری طبق رابطه پانت)،میتوان حداقل فاصلهای معادل با یک برابر عرض تونل ( 18 متر) را بعنوان فاصله بهینه برای تونل - های دوقلوی چیتگر در نظر گرفت.

واژه های کلیدی:

اندرکنش تونل، تونل دوقلو، تونلسازی شهری، مدلسازی عددی.

نویسندگان :

عباس معادیخواه  ، روح ا... جاودان  ، مجتبی محمد نژاد

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)