EN
مهندسین مشاور جامع بهرو
داوود پارساپور، داریوش محمدی، کوروش شهریار
Journal of Mining and Environment (JME)
6 آگوست 2021
حفاری تونل در مناطق شهری همواره با عدم قطعیتهای متعدد همراه است؛ عواملی که در صورت بیتوجهی به آنها در مرحله تحلیل و طراحی، میتوانند در زمان اجرا مخاطرات جدی و رخدادهای پیشبینینشده ایجاد کنند. یکی از مهمترین این عدم قطعیتها، وجود موانع مختلف در مسیر حفاری است. این موانع شامل تأسیسات شهری، سازههای سطحی و زیرسطحی، کانالها، چاهها، مخازن و فضاهای خالی ناشناخته میشوند و تأثیر مستقیم بر روند احداث تونل دارند. خط ۷ متروی تهران نیز از این قاعده مستثنی نیست و با چنین چالشهایی روبهرو بوده است.
در این پژوهش، اثر وجود چاهها و فضاهای خالی ناشناخته در محدوده تأثیر حفاری تونلهای اجراشده به روش سپر تعادل فشار زمین (EPBM) مورد بررسی قرار گرفته است. نوآوری اصلی این تحقیق در توجه به نقش چاهها و حفرات زیرزمینی بهعنوان موانعی با سطح ریسک مشابه سازههای مجاور تونل است؛ مسئلهای که طراحی و اجرای تونل را پیچیدهتر میکند.
برای تحلیل این موضوع، از شبیهسازی عددی سهبعدی مبتنی بر روش تفاضل محدود استفاده شده و مجموعهای از مطالعات پارامتریک با در نظر گرفتن شکل هندسی چاهها و فضاهای خالی و موقعیت آنها نسبت به تونل در شرایط آبرفتی انجام گرفته است. نتایج نشان میدهد که بیشترین اختلال و ناپایداری در محدوده نزدیک به چاه و تونل ایجاد میشود و بیشترین تعامل بین این دو، در برابر جبهه حفاری رخ میدهد. همچنین یافتهها نشان میدهد که بحرانیترین حالت نشست زمین زمانی اتفاق میافتد که چاه یا حفره ناشناخته دقیقاً در مقابل جبهه تونل قرار داشته باشد.
در نهایت، تحقیق اثبات میکند که رفتار زمین در برابر حفاری EPBM در بخشهای مختلف آن، مانند جلوی جبهه کار، هد برش، شیلد و سگمنتهای پوششی، متفاوت بوده و هر بخش تأثیر ویژهای بر واکنش زمین دارد. این نتایج میتواند راهگشای تصمیمگیری دقیقتر در مراحل طراحی و اجرای تونلهای شهری باشد.