مدلسازي دو بعدي حفاري چند مرحله اي فضاهاي زيرزميني توسط يك برنامه تفاضل محدود

كاربرد مدلسازي عددي در طراحي هاي خاكي و سنگي روز به روز در حال افزايش مي باشد. طراحي تونلها و فضاهاي زيرزميني نيز از جمله اين موارد مي باشند. گرچه ماهيت مساله در مورد حفاري هاي زيرزميني به صورت سه بعدي است ليكن مدلسازي هاي سه بعدي بسيار وقت گير و پرهزينه مي باشند. لذا اينگونه مسائل با فرض كرنش مسطح با تقريب بسيار خوبي در فضاي دو بعدي مدل مي گردند. در حالتيكه مقطع دايروي بوده و حفاري به صورت تمام مقطع انجام پذيرد، مدلسازي بسيار ساده تر از حالتي است كه مقطع شكل هندسي پيچيده تر دارد و حفاري به صورت چند مرحله اي انجام مي پذيرد. در اين حالت بايستي تاثيرپيشروي سينه كار را در گامهاي مختلف بر روي محيط فراگيرنده تونل و همچنين بر روي المانهاي سازه اي پوشش مورد توجه قرار داد. در اين مقاله به ارائه روشي براي مدلسازي دوبعدي حفاري چند مرحله اي با استفاده از نرم افزار FLAC پرداخته شده است. در اين روش با استفاده از مفاهيم اصلي روش همگرايي-همجواري و فشارهاي دروني شرايط حقيقي مساله مدل مي گردند. همچنين با استفاده از رابطه تعادل در المانهاي خاكي و سازه اي و نقاط گرهي، شرايط واقعي براي هر يك از گامهاي حفاري و پوششهاي نصب شده در آنها فراهم مي گردد. در انتها بابررسي رفتار يك تونل آزمايشي به مقايسه روش فوق با روش حفاري ناگهاني و بدون آزاد سازي تنش پرداخته مي شود.