بررسی تاثیر فشار سینه کار حفاری تونل بر روی قنات با استفاده از مدل سازی عددی (مطالعه موردی: خط دو متروی تبریز)

با توجه به نیازهای روزافزون برای ساخت تونل های جدید، موضوع تقاطع تونل با سازه های زیرزمینی (قنات) بیشتر مورد توجه مهندسان و محققان قرار گرفته است. هنگامی که تونلی با قطر بزرگ در مجاورت سازه های زیرزمینی موجود (قنات) حفر شود باعث ایجاد تغییراتی در شکل، جابه جایی ها، ممان ها و نیروهای محوری تولید شده و تنش های کششی و فشاری خواهد شد. در این مقاله به منظور بررسی تاثیر فشار سینه کار در حفاری تونل خط دو متروی تبریز بر روی قنات های موجود در کیلومتراژ 750+3 از نرم افزار عددی FLAC3D استفاده شده است. در مدل عددی فاصله تونل از قنات در دو حالت 5/2 و 5 متری و نیز دو حالت با زوایای موازی (صفر درجه) و عمود (90 درجه) تونل نسبت به قنات در نظر گرفته شده و به بررسی مقدار مجاز جابه جایی های قنات و تونل پرداخته شده است. به منظور صحت سنجی مدل عددی نتایج حاصل از مدل سازی با نتایج ابزاربندی و روابط تحلیلی مقایسه گردیده است. نتایج نشان داد که میزان اختلاف نتایج مدل عددی با نتایج ابزاربندی در حدود 8 درصد و در مقایسه با روابط تحلیلی حدود 3 درصد می باشد. بر اساس نتایج مدل سازی عددی با افزایش فشار میزان جابه جایی های اتفاق افتاده در سیستم نگهداری قنات و زمین تا 60 درصد کاهش می یابد و با کاهش فشار جابه جایی های رخ داده زیادتر می شود. همچنین افزایش فشار سبب کاهش 27 تا 42 نیروی محوری به وجود آمده در سیستم نگهداری قنات می گردد.