منحنی پاسخ زمین برای تاج، دیواره و کف تونل های سطحی تحت میدان تنش غیرایزوتروپ: محدوده کاربرد حل تحلیلی

منحنی پاسخ زمین یکی از اجزای روش همگرایی همجواری در تحلیل اندرکنش حائل سنگ است که برای تعیین جابجایی ها در پیرامون تونل حفر شده به روش جدید اتریشی به کار می رود. حل تحلیلی منحنی پاسخ زمین براساس فرض میدان تنش برجا ایزوتروپ می باشد و قابل کاربرد برای تونل های عمیق است. اما امروزه تونل های شهری در سطح و اغلب تحت نسبت تنش های برجا غیرایزوتروپ حفر می شوند. در این مقاله برای مدل های دوبعدی با هندسه و مشخصات محیطی مشخص، منحنی های پاسخ زمین برای عمق های مختلف و همچنین نسبت تنش های برجا مختلف، به دو روش تعیین می شوند: 1-با استفاده از حل تحلیلی و معادل سازی میدان تنش غیرایزوتروپ به یک میدان تنش ایزوتروپ. 2- حل عددی. سپس نتایج این تحلیل ها با یکدیگر مقایسه و محدوده کاربرد حل تحلیلی منحنی پاسخ زمین تعیین می شود. مطابق با نتایج، جابجایی های دیواره تونل بیشتر از نسبت تنش های برجا اولیه متاثر می شود تا عمق قرارگیری تونل. همچنین جابجایی های بدست آمده از حل عددی برای تاج و کف تونل، نسبت به دیواره تونل، انحراف بیشتری از حل تحلیلی دارند. تنها جابجایی که میتوان با دقت مناسبی از حل تحلیلی برای تونل های سطحی بدست آورد، جابجایی دیواره تونل تحت تنش های ایزوتروپ است. جابجائی های تاج و کف تونل تحت شرایط ایزوتروپ و برای عمق های بیش از 14 برابر شعاع تونل با دقت مناسبی می توانند از حل تحلیلی بدست آیند، اما با افزایش نسبت تنش های برجا، حل تحلیلی و عددی از یکدیگر بیشتر و بیشتر فاصله می گیرند حتی برای تونل های عمیق.