مطالعه عددی اندرکنش تونل های زیر زمینی با گسل نرمال

در بسیاری از موارد، تونل ها به عنوان زیرساخت های حیاتی در حمل و نقل شهری در مناطق لرزه خیز و در مجاورت گسل ها احداث می شوند. در هنگام وقوع زلزله، در اثر جابجایی تفاضلی طرفین گسل، سطح زمین دچار گسیختگی شده و می تواند به سازه های زیرسطحی در مجاورت گسل خسارات جدی وارد سازد. بررسی زلزله های گذشته مانند زلزله های ترکیه و تایوان در سال 1999 نشان می دهد که با اجتناب از ساخت و ساز در پهنه گسل نمی توان به طور کامل سازه ها را از تهدیدات ناشی از گسلش در امان داشت. بنابراین درک درست مکانیزم های موجود در فرایند انتشار گسلش و اندرکنش آن با سازه های زیر سطحی می تواند در طراحی منطقی و کاهش خطرات ناشی از گسلش راهگشا باشد. در این تحقیق پس از صحت سنجی مدلسازی عددی المان محدود ABAQUS با نتایج مدل فیزیکی، به مطالعه اندرکنش گسل نرمال با تونل های زیر زمینی پرداخته می شود. تأثیر پارامترهای مختلف مانند موقعیت تونل نسبت به مسیر گسلش در حالت آزاد، عمق مدفون تونل، صلبیت تونل و زاویه شیب گسل بر اندرکنش گسل نرمال و تونل بررسی می گردد. نتایج نشان می دهد قرارگیری تونل در زون برشی در خاک موجب انحراف مسیر گسلش می شود و مشخص شد عمق مدفون تونل و قطر آن از پارامترهای مؤثر در گسترش زون برشی در گسلش نرمال در خاک و تغییر شکل سطحی زمین هستند. مقایسه نتایج عددی بیانگر این است که میزان تغییر مکان سطحی در حالت گسل با زاویه 45 درجه نسبت به حالت 60 درجه بیشتر است.