شماره ركورد
34508
پديد آورنده
پارسا عزيزالدين
عنوان
بررسي اثر ساخت تونل در مسير اندركنش گسلش نرمال و پي و راههاي كاهش مخاطرات آن با استفاده از روش عددي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
عمران
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/30
استاد راهنما
دكتر عليرضا سعيدي عزيزكندي
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
عمران
چكيده
در اين پژوهش، اندركنش گسل نرمال با تونل و پي سطحي با استفاده از مدلسازي عددي دوبعدي در نرمافزار ABAQUS موردبررسي قرار گرفت. مدلها در چارچوب تحليل ديناميكي صريح شبه استاتيك توسعه دادهشده و رفتار خاك با مدل موهر–كولمب و رفتار تونل و پي با مدل الاستيك خطي شبيهسازي شد. مدل عددي پيش از تحليلهاي پارامتريك، با دادههاي آزمايش سانتريفيوژ نبيزاده و مجتهدي صحتسنجي شد كه تطابق مناسبي در مسير گسيختگي، پهناي ناحيه برشي و تغيير شكلهاي سطحي نشان داد. در ادامه، تأثير پارامترهاي هندسي و موقعيتي شامل زاويه شيب گسل (50، 60 و 70 درجه)، فاصله پي از رخنمون گسل (S/B)، موقعيت افقي تونل (x) و عمق مدفونشدگي تونل (y) بر نسبت دوران پي در حضور تونل نسبت به حالت مرجع بررسي شد. نتايج نشان داد حضور تونل ميتواند مسير گسيختگي را منحرف كرده و بسته به موقعيت آن، سبب افزايش يا كاهش دوران پي سطحي گردد. بيشترين دوران در حالت قرارگيري تونل روي مسير گسل و كمترين دوران در موقعيت جانبي تونل مشاهده شد. همچنين، افزايش عمق مدفون تونل از 8 به 10 متر بهطور ميانگين موجب كاهش 20 تا 30 درصدي دوران پي شد. نتايج تحليل زاويه گسل نيز نشان داد با افزايش زاويه از 50 به 70 درجه، تمركز كرنش از سطح به عمق منتقل و سيستم پايدارتر ميشود. در انتها، با هدف كاهش مخاطرات ناشي از اندركنش تونل و گسل، روش بهسازي مبتني بر احداث ديوار V شكل در امتداد مسير گسل معرفي و شبيهسازي شد. نتايج نشان داد اين روش با هدايت مسير گسيختگي به سمت عمق و دور از پي سطحي، ميتواند ميزان دوران پي را كاهش دهد و درنتيجه راهكاري مؤثر براي افزايش ايمني سازههاي سطحي در مناطق داراي گسل نرمال محسوب ميشود.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/17
عنوان به انگليسي
Investigating the Effect of Tunnel Construction on the Normal Fault-Foundation Interaction Path and Methods for Risk Mitigation Using Numerical Analysis
تاريخ بهره برداري
10/22/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
پارسا عزيزالدين
چكيده به لاتين
In this research, the interaction of a normal fault with a tunnel and a shallow foundation was investigated using two-dimensional numerical modeling in ABAQUS software. The models were developed within an explicit dynamic quasi-static analysis framework. The soil behavior was simulated using the Mohr-Coulomb model, while the tunnel and foundation were modeled with a linear elastic constitutive model. Prior to parametric analyses, the numerical model was validated against centrifuge test data published by Nabizadeh and Mojtahedi, demonstrating a satisfactory match in terms of failure path, shear band width, and surface deformations.
Subsequently, the effects of geometric and positional parameters—including fault dip angle (50°, 60°, 70°), foundation distance from the fault outcrop (S/B), horizontal tunnel position (x), and tunnel burial depth (y)—on the foundationʹs rotation ratio (relative to a reference case) in the presence of the tunnel were examined. The results indicated that the presence of the tunnel can alter the failure path and, depending on its position, either increase or decrease the rotation of the shallow foundation. The maximum rotation was observed when the tunnel was located directly on the fault path, while the minimum rotation occurred when the tunnel was positioned laterally. Furthermore, increasing the tunnel burial depth from 8 to 10 meters resulted in an average reduction of 20% to 30% in foundation rotation. Analysis of the fault dip angle revealed that as the angle increased from 50° to 70°, strain concentration shifted from the surface to deeper layers, resulting in a more stable system.
Finally, to mitigate the hazards associated with the tunnel-fault interaction, a mitigation technique involving the construction of a V-shaped wall along the fault path was introduced and simulated. The results demonstrated that this method, by diverting the failure path deeper and away from the shallow foundation, can effectively reduce foundation rotation. Consequently, it is proposed as an effective measure for enhancing the safety of surface structures in areas prone to normal faulting.
كليدواژه هاي فارسي
گسل نرمال , تونل , پي سطحي , ديوار -Vشكل , روش اجزاي محدود
كليدواژه هاي لاتين
Normal Fault , Tunnel , Shallow Foundation , V-Shaped Wall , Finite Element Method
Author
Parsa Azizeddin
SuperVisor
Alireza Saeedi Azizkandi