نوع مقاله: علمی - پژوهشی
نویسندگان
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد
2 دانشجوی دکترا مکانیک سنگ
3 هیات علمی
چکیده
یکیازمسائلمهمدرتونلهایمتروشهری،تحلیلپایداریتونل، پیشبینیمیزاننشست سطح زمینوتعیین یک ضریباطمینانمناسب استکهمنجربهتأمینپایداریدرحینعملیات حفاریو درزمانبهرهبرداریازسازهموردنظرمیشود. در تحقیقحاضر بهبررسیمیزاننشست سطح زمین ناشی از حفرتونلخطدومترو کرج،بهروشعددی تفاضل محدود با استفادهاز نرمافزار FLAC 3D پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از دادههای موجود در دو بخش از مسیر تونل که از نظر خصوصیات زمینشناسی متفاوت بودهاند، مدلسازی عددی نشست انجام و نتایج تحلیل با دادههای ابزاربندی مقایسه شد. چون این نتایج قرابت خوبی با نتایج واقعی داشت، میزان نشست سطح زمین در بخشی از مسیر تونل که از لحاظ زمینشناسی و سازههای سطحی در حالت بحرانی قرار داشت بررسی شد. این تحلیل نشان داده است که پیشبینی نشست در ناحیه با خاک مناسب توسط نرمافزار حدوداً 7/6 میلیمتر و در ناحیه با خاک سست 37 میلیمتر بوده که با نتایج واقعی رفتارنگاری و ابزار دقیق در حین اجرای پروژه همخوانی دارد. همچنین کاهش طول گام حفاری از 75 به 50 سانتیمتر موجب کاهش 10 میلیمتری نشست شده است. خسارت ناشی از نشست برای حدود فواصل ایستگاهها تحلیل و بررسی شده است. در پایان، آنالیز حساسیت روی نشست سطح زمین برای پارامترهای ژئومکانیکی خاک از قبیل نسبت تنشهای افقی به قائم، زاویه اصطکاک داخلی خاک، چسبندگی خاک، مدول الاستیسیته و نسبت پواسون مورد بررسی قرار گرفته شده است که نتایج نشانگر کاهش میزان نشست با افزایش مقدار این پارامترها است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Surfacesettlement prediction in shallow tunnels (Case study: 2nd Line of Karaj Subway)
نویسندگان [English]
- ISA Mohammadi 1
- Hadi Fathipour Azar 2
- Seyed Rahman Torabi 3
کلیدواژه‌ها [English]
- Surface Settlement
- Excavation Round Length
- Karaj Subway
- FLAC3D Software
- Finite difference method
-مراجع
[1] ستاری، ق؛ اسدی، ا؛ شهریار، ک ؛ زمانی، ح؛ 1388؛ "برآورد عددی و تحلیلی نشست سطح زمین ناشی از تونلسازی با سپر تعادلی"، هشتمین کنفرانس تونل.
[2] پاکباز، م. س؛ حیدر زاده، ی؛ 1387؛ "بررسی نشست خاک در اثر حفر تونل شهری اهواز"، چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران.
[3] Vittorio, G., Piergirgio, G., Ashraf, M and Shulin,
Xu. (2007) “Mechanized tunneling in urban areas:
Design methodology & construction control”, Taylor
and Francis Group, pp.113-150.
[4]اسماعیلی، م؛ توکلیان بنا، ح؛ 1388؛ "بررسی تحلیلی نشست ناشی از حفاری بخش شرقی- غربی خط ٧ متروی تهران و اثر آن بر سازههای سطحی"، هشتمین کنفرانس تونل.
[5] افشار، س؛ غفوری، م؛ آرین، م؛ موسوی مداح، س م؛ 1389؛ "بررسی میزان نشست سطح زمین در مسیر خط 2 قطار شهری مشهد با استفاده از روش محاسبات عددی"، چهارمین همایش زمین شناسی دانشگاه پیام نور.
[6] Chen, S. L., Gui, M. W., and Yang, M. C. (2012). “Applicability of the principle of superposition in estimating ground surface settlement of twin-and quadruple-tube tunnels”, Tunnelling and Underground Space Technology, 28, pp. 135-149.
[7] Möller, S. C., & Vermeer, P. A. (2008). “On numerical simulation of tunnel installation”, Tunnelling and Underground Space Technology, 23(4), pp. 461-475.
[8] Karakus, M., & Fowell, R. J. (2005). “Back analysis for tunnelling induced ground movements and stress redistribution”, Tunnelling and Underground Space Technology, 20(6), pp. 514-524.
[9] موسوی، م؛ طالبی نژاد، ع؛ چاکری، ح؛ 1388؛ تحلیل پایداری و مدلسازی سه بعدی تونل و ایستگاه خط4 متروی تهران" هشتمین کنفرانس تونلل، دانشگاه تربیت مدرس.
[10] رازی فر، م؛ هاشمی، س؛ حسینی، م؛ یزدی نژاد، ح؛ 1390؛ استفاده از روشهای تحلیلی و عددی برای تخمین نشست سطح زمین ناشی از حفاری مکانیزه قطعه شرقی- غربی تونل خط هفت متروی تهران" نخستین همایش آسیایی و نهمین همایش ملی تونل.
[11] اینانلو عربی شاد، ح؛ آهنگری، کاوه؛ 1389؛ " تحلیل پایداری و پیش بینی نشست تونل خط یک مترو تبریز" نشریه زمین شناسی مهندسی دوره 4، شماره 1، صفحه 793-808.
[12] رستمی، ع؛ رستم آبادی، س؛ حسینی، ن؛ خسروتاش، م؛1390؛ "برآورد تحلیلی و عددی نشست زمین و مقایسه با نتایج ابزار دقیق مطالعه موردی خط 2 متروی کرج. فصلنامه علمی پژوهشی زمین و منابع واحد لاهیجان، سال چهارم، شماره سوم، صفحه 33 تا صفحه 40.
[13] حیدریان، پ؛ عقدا، س.م؛ نورزاد، ع؛ 1392؛ " تحلیل پایداری جبهه کار تونل مطالعه موردی خط 2 متروی کرج" نشریه زمین شناسی مهندسی دوره 7، شماره 2، صفحه 1787-1810.
[14] درگاهی ، م؛ شهریار، ک؛ 1393؛ " بررسی تأثیر طول گام حفاری بر نشست سطح زمین در تونلسازی مرحلهای" کنفرانس ملی علوم معدنی؛ مازندران – ساری.
[15] صالح زاده، ح؛ شاه نظری، ح؛ کاظمینی، م.ج ؛ 1388؛ "مقایسه بین همگرایی بخشی از تونل مترو کرج با نتایج حاصل از روشهای عددی" هشتمین کنفرانس تونل، دانشگاه تربیت مدرس.
[16] کیااشکوریان، ی؛ کاظمینی، م.ج؛ مهرنهاد، ح؛ 1392؛ "پیش بینی تغییر شکل های حاصل از حفاری تونل های کم عمق با کمک روش تفاضل محدود؛ مطالعه موردی خط 2 متروی کرج" شماره بیست و هفت (شماره 7 دوره جدید) نشریه فنی، مهندسی مقاوم سازی و بهسازی.
[17]چکیده گزارش پیشرفت مدیریتی پروژه خط 1 قطار شهری کرج و حومه، شرکت هگزا، خرداد ماه 1390.
[18] گزارش عملیات و مطالعات ژئوتکنیک قطعه اول پروژه قطار شهری کرج و حومه، شرکت زمین پژوه، 1384.
[19] گزارش مطالعات ژئوتکنیک قطعه دوم مسیر مصوب قطار شهری کرج و حومه، شرکت مشاور دریا خاک، 1384.
[20] Guglielmetti, V., Grasso, P., Mahtab, A., & Xu, S. (Eds.). (2008). Mechanized tunnelling in urban areas: design methodology and construction control. CRC Press.
[21] Pickhaver J. A., (2006) Numerical modeling of building response to tunneling, PHD thesis, Oxford University.
