بررسی تاثير حفر مكانيزه به روش فشــار تعــادلی زمين تونــــل‌ها در محيــط‌های شهری بر دیوارهای حائل مطالعه موردی: خط ۷ متروی تهران

مشخصات مقاله

نویسندگان

داوود پارساپور، داریوش محمدي، احمد فهيمي‌فر

محل انتشار

سيزدهمين کنفرانس تونل ایران

سال انتشار

28 آبان ماه 1398

خلاصه مقاله

در پروژه‌های تونل‌سازی شهری، به‌ویژه در مناطق کم‌عمق و زمین‌های آبرفتی، انتخاب مسیر عبور تونل معمولاً با محدودیت‌های جدی روبه‌روست و عبور از زیر سازه‌های حساس سطحی گاهی اجتناب‌ناپذیر می‌شود. حفاری مکانیزه تونل در چنین شرایطی باید با دقت فراوان کنترل شود؛ زیرا تغییرشکل‌های ناشی از حفاری می‌تواند بر پایداری سازه‌های مجاور اثرگذار باشد. مقاله حاضر با تمرکز بر بخشی از مسیر جنوبی–شمالی خط ۷ متروی تهران، به بررسی اثر عبور دستگاه حفاری EPB از زیر دیوار حائل وزنی پردیسان در محدوده میدان صنعت پرداخته است. در این مطالعه، رفتار تونل–خاک–دیوار به‌صورت سه‌بعدی و با استفاده از روش اجزای محدود در نرم‌افزار PLAXIS تحلیل شده است.

نتایج تحقیق نشان می‌دهد که برخلاف تصور رایج در مورد سازه‌های سطحی (که حضور سازه معمولاً باعث کاهش نشست می‌شود)، دیوار حائل پردیسان به‌دلیل عرض کم نسبت به قطر تونل، نشست بیشتری را تجربه کرده است. مدل‌سازی‌ها نشان می‌دهد که این دیوار در رده «آسیب شدید تا بسیار شدید» قرار می‌گیرد و ترک‌های مشاهده‌شده در دیوار نیز وقوع این پیش‌بینی تحلیلی را تأیید می‌کند. همچنین بررسی پارامتری نشان می‌دهد که عوامل مختلفی همچون اضافه‌حفاری، فشار سینه‌کار و فشار تزریق دوغاب بر الگوی نشست اثرگذارند، اما اضافه‌حفاری بیشترین نقش را در افزایش نشست و نشست تفاضلی پایه دیوار داشته است.

از سوی دیگر، نتایج نشان می‌دهد که افزایش عرض پی دیوار موجب افزایش سختی سازه و کاهش نشست شده و افزایش ارتفاع دیوار، به‌دلیل افزایش وزن و لنگر واژگونی، باعث فروروی بیشتر آن می‌شود. همچنین تغییر در موقعیت هندسی تونل نسبت به دیوار می‌تواند میزان نشست و گستره تأثیر آن را کاهش دهد. این یافته‌ها اهمیت مدل‌سازی عددی دقیق، تحلیل رفتار اندرکنشی سازه–خاک–تونل و انتخاب مناسب پارامترهای کنترلی در حفاری EPB را برای حفاظت از سازه‌های حساس شهری برجسته می‌کند.