ترمیم و بهسازی تونل ها به عنوان یکی از سازه های حساس و با اهمیت هنگام وقوع زلزله به دلیل مدفون بودن و طول زیاد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در کشور ایران به دلیل قرار گیری آن در منطقه لرزه خیز باید آسیب پذیری سازه های مختلف در برابر زلزله مورد بررسی و آنالیز قرار گیرد. یکی از این نوع سازه ها تونل ها هستند. تونل ها امروزه در مدیریت شهری از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند چرا که بدون وجود آن ها بسیاری از تاسیسات و خدمات شهری در کلان شهرهای امروزی قبل اجرا نمیباشد.
حالات مختلف آسیب تونل ها می تواند به یکی از اشکال آسیب های گسترده جزیی (مثل افتادن چند سنگ و ترک های جزیی در تونل ها)، آسیب متوسط تونل (به صورت ترک های متوسط در پوشش و فروریزش سنگ) و آسیب گسترده تونل (به صورت نشست‌های جدی در یک ورودی تونل و ترک های گسترده در پوشش تونل) باشد. مقاوم سازی تونل یکی دیگر از فعالیتهای شرکت افزیر می باشد.
تاثیر زلزله بر تونل ها
گسیختگی زمین در هنگام وقوع زلزله عمدتا شامل گسلش، زمین لغزش و روان گرایی می باشد ولی عامل اصلی در خرابی تونل ارتعاشات زلزله است که بر عکس زمین لغزش که در مکان های خاصی رخ میدهد، در تمام مکان ها اتفاق می افتد و به علت این که امواج ایجاد شده میتواند به شکل طولی، عرضی و برشی باشد و هرکدام از این امواج تغییرات خاصی را در پی و دیواره‌‌ی تونل ایجاد میکند که باید سعی شود خسارت ها را تا حد ممکن کاهش داد.
برآورد خطرپذیری تونل ها
در مورد هر تونل اولین عاملی که باید مورد بررسی قرار گیرد شرایط زمین شناسی مهندسی است، به همین منظور باید اقدام به شناسایی جنس زمین، وضعیت مقاومتی پی، مطالعه زلزله خیز بودن منطقه و راهکارهای موجود برای مقاوم سازی تونل نمود. در صورت عدم انجام مطالبعات زمین شناسی ممکن است اشکالات اساسی در ضمن احداث تونل بروز کند هم چنین عدم انجام مطالعات زلزله خیزی منطقه باعث خسارت های فراوانی میشود.
روش های مقاوم سازی تونل ها:
- مقاوم سازی تونل ها با استفاده از راک بولت و میل مهار
- استفاده از شاتکریت بتنی در تقویت تونل ها
- مقاوم سازی دیواره ها و سقف تونل با استفاده از الیاف و ورق های FRP
- مقاوم سازی تونل ها به روش تزریق اپوکسی
- مقاوم سازی تونل ها با استفاده از ورقه های فولادی
استفاده از راک بولت و میل مهار
از راک بولت ها و میل مهار ها برای کنترل خرابی در توده ها سنگی که در اطراف تونل وجود دارد استفاده میشود. راک بولت ها به دو نوع راکبولت های گیردار شده به صورت مکانیکی و راک بولت های گیردار دار شده با رزین تقسیم بندی میشوند. تفاوت میل مهار با راک بولت ها آن است که میتوان در راک بولت پیش تنیدگی ایجاد نمود ولی میل مهار صرفا وقتی تحت بار قرار میگیرند که سنگ های اطراف آن ها کشیده شده و نتیجتا میل مهار به کشش بیوفتد.
استفاده از شاتکریت بتنی در تقویت تونل ها
بتن پاشیده، بتن یا ملاتی است که از طریق یک شلنگ تحت فشار هوا با سرعت زیـاد روی سـطوح حفـاری شـده سـنگ، پاشیده میشود و به دو روش تر و خشک اجرا میشود و دارای روش اجرای خاصی است. بتن پاشی بوسیله دسـتگاه پمـپ بتن پاش توسط افراد ماهر انجام میشود. از بتن پاشیده شده معمولا به عنوان قسمتی از سیستم نگهداری و در برخی وارد به عنوان پوشش دائمی استفاده میشود. برای اجرای صحیح عملیات شاتکریت، سطوح دیواره ها و سقف تونل که نیاز به بـتن پاشی دارند، بایستی از ذرات ریز، گرد و غبار، خاک و گل و از هرگونه مواد خارجی پاکسازی شود، ایـن کـار بـا اسـتفاده از هوای فشرده و یا با پاشیدن ماسه تحت فشار زیاد انجام میشود.
مقاوم سازی دیواره ها و سقف تونل با استفاده از الیاف و ورق های FRP
مصالح کامپوزیت پلیمری FRP که دارای مقاومت کششی بالا و وزن کم هستند، راهکار مناسبی برای افزایش ظرفیت و مقاوم سازی المان های بتنی و تونل ها هستند. برای مقاوم سازی تونل ها با این الیاف لازم است تا بتن فرسوده شده برداشته شود و در صورت نیاز سطح بتن را با ملاتی پوششی و پرکننده میپوشانند و در نهایت با الیاف FRP سطح را تقویت می کنند.
