Tünel Geometrisinin Deformasyonlar Üzerindeki Etkisinin Sığ ve Tabakalı Kaya Ortamında İncelenmesi
Öz
Tünel içindeki deformasyonlar, üst yapıdan gelen sürşarj yükü, aşırı yükleme, kayaç veya zemin biriminde oluşan içsel gerilmeler ile diğer faktörlerin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Tünel içi deformasyon ölçümü, tüneldeki plastik şekil değiştirmenin büyüklüğünü belirleyebilmek için önemlidir ve tünel güvenliğinin izlenmesinde önemli bir safhayı oluşturur. Bu çalışmada, dört tabakalı bir kaya formasyonunda ve yeraltı suyu etkisinde bulunan, at nalı veya yumurta şeklinde tasarlanan, NATM (Yeni Avusturya Tünel Açma Metodu) tekniği ile kademeli olarak açılacak olan tünellerin üç boyutlu ve doğrusal olmayan davranışları sonlu elemanlar yöntemi ile analiz edilmiştir. Kazı adımlarına göre farklı yükleme koşullarına maruz kalan taç ve tünel çevresinde meydana gelen kalıcı deformasyonlar ayrıntılı olarak incelenmiştir. Ayrıca her iki tünel geometrisinde, bütün kazı aşamalarında tünelin kritik kesitleri boyunca oluşacak olan kalıcı şekil değiştirmeler, deformasyon eğrileri sayesinde göreli olarak karşılaştırılmıştır. Sığ ve tabakalı kaya ortamında tasman ve konverjans miktarının azaltılmasında, tünel geometrisinin at nalı tipi yerine yumurta şeklinde seçilmesinin daha avantajlı olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Athar, M. F., Zaid, M., & Sadique, M. R. (2019, February). Stability of different shapes of tunnels in weathering stages of basalt. Proceedings of National Conference on Advances on Structural Technology, NIT Silchar, India.
- Carranza-Torres, C., & Fairhurst, C. (1999). The elasto-plastic response of underground excavations in rock masses that satisfy the Hoek-Brown failure criterion. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 36, 777–809. doi: 10.1016/S0148-9062(99)00047-9
- Chehade, F. H., & Shahrour, I. (2008). Numerical analysis of the interaction between twin-tunnels: influence of the relative position and construction procedure. Tunnelling and Underground Space Technology, 23, 210-214. doi: 10.1016/j.tust.2007.03.004
- Gao, C. L., Li, S. C., Wang, J., Li, L. P., & Lin, P. (2018). The risk assessment of tunnels based on grey correlation and entropy weight method. Geotechnical and Geological Engineering, 36(3), 1621-1631. doi: 10.1007/s10706-017-0415-5
- Gupta, A. S. (1997). Engineering behavior and classification of weathering rocks. (PhD), Indian Institute of Technology, Delhi, India.
- Li, S. C., Zhou, Z. Q., Li, L. P., Xu, Z. H., Zhang, Q. Q., & Shi, S. S. (2013). Risk assessment of water inrush in karst tunnels based on attribute synthetic evaluation system. Tunnelling and Underground Space Technology, 38, 50-58. doi: 10.1016/j.tust.2013.05.001
- Meguid, M. A., Saada, O., Nunes, M. A., & Mattar, J. (2008). Physical modeling of tunnels in soft ground: A review. Tunnelling and Underground Space Technology, 23, 185-198. doi: 10.1016/j.tust.2007.02.003
- Mishra, S., Rao, S., Gupta, N. K., & Kumar, A. (2018). Damage to shallow tunnels in different geomaterials under static and dynamic loading. Thin-Walled Structures, 126, 138-149. doi: 10.1016/j.tws.2017.11.051
- Moussaeia, N., Sharifzadehb, M., Sahriarc, K., & Khosravia, M. H. (2019). A new classification of failure mechanisms at tunnels in stratified rock masses through physical and numerical modeling. Tunnelling and Underground Space Technology, 91, 103017. doi: 10.1016/j.tust.2019.103017
- Naqvi, M. W., Akhtar, M. F., Zaid, M., & Sadique, M. R. (2020). Effect of superstructure on the stability of underground tunnels. Transportation Infrastructure Geotechnology, 8, 142-161. doi: 10.1007/s40515-020-00119-6