چکيده

با حفاری تونل در یک توده سنگ، تنش در محیط اطراف تونل توزیع جدیدی می یابد و بر اثر این تنش‌های جدید ناحیه پیرامون تونل خرد شده و وارد فاز پلاستیک می‌شود. منحنی پاسخ زمین و شعاع ناحیه پلاستیک دو پارامتر مهم در طراحی حائل تونل و از اجزای مهم روش همگرایی- همجواری می‌باشند. روابطی تحلیلی با فرض میدان تنش ایزوتروپ در پیرامون تونل برای تعیین این دو پارامتر تاکنون ارائه شده‌اند. در این مقاله، تحلیل عددی و دو بعدی با فرض شرایط کرنش مسطح بر روی تونل‌های دایروی انجام می‌شود. در این مدل‌ها بر خلاف مدل‌های تحلیلی اثر وزن توده زمین و همچنین شرایط تنش‌های میدانی غیر ایزوتروپ در نظر گرفته شده و اثر آنها بر روی منحنی پاسخ زمین، شعاع ناحیه پلاستیک و توزیع تنش پیرامون تونل بررسی شده است. مطابق با نتایج بدست آمده برای دیواره تونل برای یک فشار حائل مشخص، با افزایش نسبت تنش‌های افقی، مقدار فشار مورد نیاز حائل برای ایجاد ناحیه پلاستیک (فشار بحرانی) و همچنین شعاع ناحیه پلاستیک کاهش می‌یابد. در مورد تاج تونل، با افزایش نسبت تنش‌های جانبی، فشار بحرانی و شعاع ناحیه پلاستیک افزایش یافته و مقاومت تاج در مقابل تغییرشکل‌های پلاستیک کم می‌شود.