21293

21293

بررسي عددي تاثير بولت هاي فايبرگلاس بر پايداري جبهه كار تونل

كارشناسي ارشد

خط و سازه ريلي

1395

1398/08/04

دكتر قاروني نيك - دكتر اسماعيلي

راه آهن

چكيده يكي از مهم ترين مشكلاتي كه در زمان حفر تونل ها در زمين هاي ريزشي و سست مورد توجه قرار مي گيرد، ايجاد پايداري مناسب و جلوگيري از گسيختگي جبهه كار تونل است. به همين علت در زمين هاي سست با خصوصيات مكانيكي ضعيف به منظور صلبيت و مقاوم شدن جبهه پيشروي تونل، براي جلوگيري از تغييرمكان و ريزش جبهه كار، استفاده از بولت هاي كششي فايبرگلاس در جبهه كار تونل با طول و قطر مشخص يكي از روش هاي مهم پيش تحكيمي جبهه حفاري تونل است. به همين دليل تقويت جبهه كار تونل به وسيله بولت هاي فايبرگلاس به سرعت در حال پيشرفت و گسترش است. در مطالعات پيشين به اثر لايه بندي (افقي و قائم) در جبهه كار تونل پرداخته نشده است به همين دليل در اين تحقيق به بررسي عددي تأثير بولت هاي فايبرگلاس بر پايداري جبهه كار تونل پرداخته شده است، كه هدف اصلي آن محاسبه حداكثر شكم دادگي جبهه كار تونل و جايگذاري بولت هاي فايبرگلاس در آن، در حالتي كه دو نوع خاك با خواص مكانيكي متفاوت در جبهه كار تونل قرار گرفته باشد (لايه بندي افقي و قائم). هم چنين به بررسي اثر تغيير قطر تونل، تغيير فشار اوليه و جايگذاري بولت هاي فايبرگلاس با زوايه-هاي مختلف در جبهه كار تونل، بر حداكثر شكم دادگي جبهه كار تونل پرداخته شده است. شبيه سازي عددي اين تحقيق با نرم افزار تفاضل محدود FLAC 3D V5 براساس معيار شكست موهر-كولمب انجام شده است. نتايج حاصل از اين تحقيق حاصل شده است اين است كه با كاهش مدول الاسيتيسه خاك قرار گزفته در جبهه كار تونل ميزان حداكثر شكم دادگي به ميزان چشم گيري افزايش يافته است كه اين تغييرات بين 5 تا 48 سانتي متر بوده است. علاوه بر اين با مقايسه شكم دادگي لايه بندي قائم با لايه بندي افقي مشاهده مي-شود حداكثر شكم دادگي در حالت افقي به ميزان زيادي از حالت قائم بيشتر خواهد بود كه اين تغييرات تا نزديك 50 سانتي متر نيز خواهد رسيد. هم چنين با تغيير قطر تونل و مقدار فشار اوليه ميزان حداكثر شكم دادگي با افزايش اين افزايش پيدا كرده است و با كاهش اين دو كاهش پيدا كرده است كه ميزان تغييرات آن ها بين 10 تا 20 سانتي متر بوده است. واژه‌هاي كليدي: زمين هاي ريزشي – جبهه كار تونل – بولت فايبرگلاس - نرم افزار FLAC 3D

1398/08/19

Numerical Investigation of Effect the Fiberglass Dowels on Stability of Tunnel Face

10/26/2019 12:00:00 AM

Abstract: One of the most important problems to be considered when digging tunnels in loose and falling fields is to provide proper stability and prevent tunnel failure. For this reason in the loose grounds with poor mechanical properties in order to rigidity and strengthening of the tunnel face, to prevent displacement and collapse of the tunnel face, use of the fiberglass dowels in the tunnel face with specified length and diameter is one of the important preconfinement methods in the tunnel face. For this reason reinforcement of the tunnel face by fiberglass bolts is rapidly expanding. In this study, numerical investigation effects of fiberglass bolts on tunnel face stability is investigated, whose the main purpose is to calculate the maximum extrusion of tunnel face and insert fiberglass bolts in it, where to types of soils with different mechanical properties are located at the tunnel face (vertical and horizontal layering). Also, the effect of tunnel diameter, initial pressure and different angles bolting on the tunnel face maximum extrusion has been investigated. The numerical simulation of this study was performed with FLAC3D V5 finite difference software based on the Mohr-Columbs failure criterion. Keywords: Abscission grounds, Tunnel face, Fiberglass bolt, FLAC3D software