ORIGINAL_ARTICLE
بهبود روابط نظری برای رسم منحنی مشخصه زمین در تونلهای زیر سطح آب زیرزمینی با در نظر گرفتن شرایط زهکشی شده
در تونلهای حفر شده در زیر سطح آب زیر زمینی، وضعیت تونل با شرایط مشابه اما در حالت خشک متفاوت بوده و فشار آب حفره­ای و وضعیت تراوش به داخل تونل مطرح است که سبب تغییر شرایط جابجایی­ها و تنش­های وارده خواهد شد، لذا در این مقاله سعی شده تا با در نظرگیری وضعیت قرارگیری تونل در زیر سطح آب زیرزمینی در شرایط زهکشی شده و رخداد وضعیت الاستو پلاستیک و با بهرهگیری از معیار شکست موهر-کلومب روابطی در حالت کلی و به دور از روشهای نیمه نرمافزاری و یا سعی و خطایی جهت رسم منحنی مشخصه زمین ارایه و به محاسبهی دقیق محدوده پلاستیک در اطراف تونل حفر شده پرداخته شود و با رسم منحنی مشخصه زمین به ازای تغییر در پارامترهای دخیل در روابط تحلیلی ارایه شده، به بررسی و حساسیتسنجی تاثیر این تغییرات بر روی منحنی و رفتار آن در شرایط ذکر شده پرداخته شود.
https://tuse.shahroodut.ac.ir/article_527_21fe56266c501fca99027e146d3bd4b9.pdf
2015-12-06
1
12
10.22044/tuse.2015.527
منحنی مشخصه
تونل های زیر سطح آب
زهکشی شده
منطقه پلاستیک
فشار آب حفره ای
سعید
امیری
saeed_amiri64@yahoo.com
1
دانشگاه تفرش
LEAD_AUTHOR
وحید
محمدی قلعه عزیز
mvahid35@yahoo.com
2
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
AUTHOR
رضا
صباغ کرمانی
reza_s_kermani@yahoo.com
3
دانشگاه تفرش
AUTHOR
احمد
فهیمی فر
fahim@aut.ac.ir
4
دانشگاه صنعتی امیر کبیر
AUTHOR
[1] Brady, B.H.G., Brown, E.T., (1993).Rock Mechanics for Underground Mining. Chapman and Hall, London.
1
[2] Stille, H., Holmberg, M., Nord, G., (1989).Support of weak rock with grouted bolts andshotcrete. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences &Geomechanics Abstracts 26 (1), 99–113.
2
[3] Wang, Yarlong., (1994). Ground response of circular tunnels in poorly consolidatedrock.
3
[4] Carranza-Torres, C., (2002).Dimensionless graphical representation of the exact elasto-plastic solution of a circular tunnel in a Mohr–Coulomb material subject to uniform far-field stresses.Rock Mechanics and Rock Engineering 36 (3), 237–253.
4
[5] Sharan, S.K., (2003). Elastic–brittle–plastic analysis of circular openings inHoek-Brown media. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences40,817–824.
5
[6] Muir Wood, A.M., (1975). The circular tunnel in elastic ground.Geotechnique 25(1),115–127.
6
[7] Curtis, D.J., Mott, Hay, Anderson., (1976). The circular tunnel in elastic ground.
7
[8] [8]Atkinson, J.H., Mair, R.J., )1983(. Loads on leaking and watertight tunnel lining, sewers and buried pipes due to groundwater.Geotechnique 33 (3), 341–344.
8
[9] Fernandez, G., Alvarez, T.A., (1994). Seepage-induced effective stresses and water pressures around pressure tunnels. Journal of Geotechnical Engineering 120 (1),108–128.
9
[10] Bobet, A., )2003(. Effect of pore water pressure on tunnel support during static and seismic loading.Tunnelling and Underground Space Technology 18, 377–393.
10
[11] Shin, J.H., Potts, D.M., Zdravkovic, L., (2005).The effect of pore-water pressure onNATM tunnel linings in decomposed granite soil. Canadian Geotechnical Journal42, 1585–1599.
11
[12] Fahimifar, A., Zareifard, M.R., (2009). A theoretical solution for analysis of
12
tunnels below groundwater considering the hydraulic- mechanical coupling.
13
Tunnel.Underg.Space Technol., doi:10.1016/j.tust.2009.06.002.
14
[13] Lee, S.W., Jung, J.W., Nam, S.W., Lee, I.M., (2007). The influence of seepage forces onground reaction curve of circular opening.Tunnelling and Underground Space Technology 21, 28–38.
15
[14] Shin, Y.J., Kim, B.M., Shin, J.H., Lee, I.M., (2010).The ground reaction curve of underwater tunnels considering seepage forces.Tunnelling and Underground Space Technology. 25, 315–324.
16
[15] Mohammad Reza Zareifard. Ahmad Fahimifar. “Effect of seepage forces on circular openings excavated in Hoek–Brown rock mass based on a generalized effective stress principle”. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 2014,Vol. 18, No. 5, 584–600.
17
[16] A. Fahimifar, H. Ghadami, and M. Ahmadvand, The Influence of Seepage and Gravitational Loads on Elastoplastic Solution of CircularTunnels. Scientia Iranica, Transactions A: Civil Engineering 21 (2014) 1821-1832.
18
[17] Bobet, A., )2010(. Characteristic curves for deep circular tunnels in
19
poroplastic rock. Rock mechanics and rock Engineering,. 43, 185-200.
20
[18] Timoshenko, S.P., Goodier, J.N., (1969). Theory of Elasticity. McGraw-Hill,NewYork.
21
[19]امیری، س. (1390). بررسی منطقه پلاستیک اطراف تونل­های زیر سطح آب جهت رسم منحنی مشخصه­ی زمین در شرایط زهکشی شده. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تفرش.
22
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی پاسخهای لرزهای و خسارات ایجاد شده در تونلها با در نظرگرفتن مولفه قایم زلزله
تونلها یکی از سازههای مهم عمرانی هستند که به عنوان یک شریانحیاتی مطرح میباشند. برخلاف تصور عمومی که اثر زلزله بر تونلها و سازههای زیرزمینی را ناچیز میدانستند، موارد فراوانی در مطالعات محققین در سالهای اخیر وجود دارد که اهمیت اثرات تخریبی زلزله را بر این نوع سازهها نشان میدهد. به منظور بررسی دقیقتر خسارت وارده بر پوشش تونل لازم است رفتار غیرخطی مناسب در نظر گرفته شود، که این مورد کمتر در تحقیقات پژوهشگران دیده شده است. در این مقاله با بهرهگیری از نرمافزار المانمحدود ABAQUS6-11-1، در نظر گرفتن مدل غیرخطی دراگرپراگر اصلاح شده برای خاک و مدل غیرخطی آسیب پلاستیسیته بتن برای پوشش تونل، اثر پارامترهای هندسه پوشش تونل، ارتفاع روباره و نوع خاک پیرامون تونل در تعیین ماکزیمم نیرویمحوری، لنگرخمشی، نیرویبرشی و تغییر مکان افقی نقطه تاج پوشش تونل تحت دو رکورد زلزله حوزه نزدیک گسل با درنظر گرفتن مولفه قایم آنها بررسی شده است. با بررسیهای انجام گرفته مشخص شد که در نظر گرفتن مولفه قایم زلزله بیشترین اثر را در تشدید پاسخ ماکزیمم نیروی محوری دارد. همچنین با بررسیهای انجام شده در این مقاله هر چه ارتفاع روباره خاک پیرامون تونل بیشتر، ابعاد هندسیپوشش بزرگتر و خاک پیرامون تونل سختتر باشد؛ مقادیر ماکزیمم نیروی محوری، لنگرخمشی و نیروی برشی افزایش و مقدار ماکزیمم تغییر شکل افقی نقطه تاج تونل کاهش مییابد. همچنین مقایسهای بین توزیع و مقدار خسارت ایجاد شده در پوشش تونلها در حالات مذکور انجام شده است، که بحرانیترین سناریوی آسیب، مربوط به تونلی با هندسه کوچکتر، خاک پیرامون نرمتر و ارتفاع روباره کمتر است.
https://tuse.shahroodut.ac.ir/article_528_9b1a980266980ec03e85ec6ac1458644.pdf
2015-12-08
13
32
10.22044/tuse.2015.528
حوزه نزدیک گسل
هندسه تونل
ارتفاع روباره خاک
پاسخ لرزهای
مولفه قائم زلزله
نوع خاک
خسارت پوشش تونل
محمدرضا
مؤمن زاده
rezamohammad1366@yahoo.com
1
دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
LEAD_AUTHOR
محمدرضا
منصوری
m.mansoori@srbiau.ac.ir
2
استادیار گروه مهندسی زلزله دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
AUTHOR
آرمین
عظیمی نژاد
arminaziminejad@srbiau.ac.ir
3
استادیار گروه مهندسی زلزله دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
AUTHOR
پنام
زرفام
zarfam@srbiau.ac.ir
4
استادیار گروه مهندسی زلزله دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی روشهای مناسب حفاری چندمرحلهای ایستگاههای زیرزمینی عمیق - مطالعه موردی ایستگاه x7 خط هفت مترو تهران
امروزه با توجه به گسترش روز­­­­­­­­ افزون محیطهای شهری، افزایش تراکم سازههای سطحی و کمبود فضای لازم برای حمل ­و نقل درون ­شهری، نیاز به اجرای سازههای زیرزمینی نظیر تونل و ایستگاههای زیرزمینی مترو در محیطهای شهری بیش از گذشته احساس میشود. یکی از عوامل حائز اهمیت در اجرای ایستگاههای عمیق مترو در محیطهای شهری انتخاب روش مناسب حفاری است که تأثیر به سزایی در پایداری فضای اطراف تونل در­ حین حفاری، نشستهای سطحی ناشی از حفاری و همچنین پایداری دراز­مدت محیط حفاری شده (ایستگاه مترو) دارد. در این تحقیق با توجه به خصوصیات ژئوتکنیکی زمین و هندسه ایستگاه مورد بررسی، سه روش رایج در حفاری تونلهای بزرگ مقطع، شامل روشهای پیشنگهدارنده طاق­بتنی، گالریهای­کناری و آلمانی جهت اجرای ایستگاههای­ زیرزمینی از نظر پایداری فضا، تغییر مکانهای محیطی تونل و نشست ناشی از فرآیند حفاری مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. مدلسازی عددی روشهای مختلف اجرای این فضا با استفاده از روش اجزای­ محدود و نرم افزار سه بعدی Plaxis 3D Tunnel انجام شده است. با توجه به نتایج، حداکثر نشست سطح زمین در روش گالریهای­کناری بوده و حداقل آن مربوط به روش پیشنگهدارنده­ طاق­ بتنی میباشد. همچنین نشست سطح زمین در پایان اجرای طبقه اول ایستگاه در دو روش پیشنگهدارنده طاق ­بتنی و آلمانی مقادیر بسیار نزدیک به هم داشته و امکان استفاده از هر دو روش را در ایستگاههای یک طبقه نشان میدهد.
https://tuse.shahroodut.ac.ir/article_533_a511b8836fbf3a1a9d187e6a5af4e09f.pdf
2015-03-21
33
52
10.22044/tuse.2015.533
ایستگاه مترو
روش حفاری
روش پیشنگهدارنده طاق بتنی
روش گالریهای کناری
روش آلمانی
نشست سطح زمین
سعید
حجازی راد
hejazi.saied@yahoo.com
1
دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی ژئوتکنیک
LEAD_AUTHOR
نوید
گنجیان
n.ganjian@srbiau.ac.ir
2
عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم وتحقیقات تهران
AUTHOR
محمدرضا
منصوری
m.mansouri@srbiau.ac.ir
3
عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران
AUTHOR
[1] Torano, J., Rodrigues, R., Diego, I., Rivas, J.M. (2006). Estimation of settlements due to shallow tunnels and thier effects, Tunneling and Underground Space Technology.
1
[2] مهندسین مشاور ساحل، (1389)، بررسی روش اجرای تقاطع خطوط 3 و 7.
2
[3] Yoo, C., (2009). Performance of Multi-Faced Tunnelling – A 3D Numerical Investigation,Tunnelling and Underground Space Technology, 562-573.
3
[4] Tonon F. (2010). Sequential excavation NATM and ADECO: what they have in common and how they differ. Tunneling and Underground Space Technology. 25(3), 245-265.
4
[5] Fang, Q., Zhang,D., Wong, L. (2012). Shallow tunnelling method (STM) for subway station construction in soft ground, Tunneling and Underground Space Technology. 29, 10-30.
5
[6] Ocak, I. (2008). Control of surface settlements with umbrella arch method in second stage excavations of Istanbul Metro. Tunnelling and Underground Space Technology. 23, 674-681.
6
[7] Kunihiko T, Kenichi Y. (2006). The state of affairs of large diameter shield tunnel method for subway and the recent trend of shield technology in Japan, International Symposium on Underground Excavation and Tunnelling, 57-66.
7
[8] Barla, G. (2002). Tunneling under squeezing rock conditions, Tunneling Mechanics, Advances in Geotechnical Engineering and Tunneling, 169-268.
8
[9] Aydin, A., Ozbec, A., Cobanoglu, I., (2004). Tunneling in dificult ground: a case study from Dranaz tunnel. Sinop, Turkey, 293-301.
9
[10] Sadaghiani, M.H., Dadizadeh, S., (2010). Study on the Effect of a New Construction Method for a Large Span Metro Underground Station in Tabriz-Iran,Tunneling and Underground Space Technology, 63-69.
10
[11] Sadaghiani, M.H, Taheri, S.R, (2008). Numerical Investigations for Stability Analysis of a Large Underground Station of Tehran Metro, Word Tunnel Congress, Underground Facilities for Better Enviroment and Safety, India.
11
[12] Oteo, C., Paramer, J., Rodriguez, J., Romana, M. (1996). Construction of twin tunnels 20m width in the Madrid Sands, North American Tunneling, 411-420.
12
[13] شرکت مهندسی سپاسد، (1389)، گزارش نظام های اجرایی و مصالح خط هفت متروی تهران.
13
[14] مهندسین مشاور زمین فن آوران، (1386)، مطالعات ژئوتکنیک مقدماتی خط هفت متروی تهران.
14
[15] Plaxis 3D Tunnel Version 1.2, (2001). Tutorial & Reference Manual, Balkema Publishers, Netherlands.
15
[16] Ward, W.H., Thomas, H.S., )1965(. The Development of Earth Loading and Deformation in Tunnel Linings In London clay, Pro of the 6th ICSMFE, Vol.2, Torento, 432-436.
16
[17] شرکت مهندسی سپاسد، (1388)، گزارش روش اجرای ایستگاه x1 .
17
ORIGINAL_ARTICLE
شبیهسازی هندسی سهبعدی شبکهی ناپیوستگیهای تودهسنگ در محل احداث تونل دسترسی سد رودبار لرستان
امروزه مدلسازی تودهسنگ به طور فراگیری به منظور تعیین ویژگیهای مقاومتی و رفتار هیدرولیکی تودهسنگ بکار برده میشود. از طرفی عدم قطعیت و تغییرپذیری در مطالعات زمینشناسی مهندسی در ارتباط با تودهسنگهای متشکل از مواد طبیعی و ناهمگن اجتنابناپذیر است. زمانی که متغیرهای در فرآیند، عدم قطعیت و تغییرپذیری را نشان میدهند، لازم است ماهیت ویژگیهای تصادفی تعریف شود. در این مقاله، با توجه به اهمیت بالای ویژگی پایایی درزه بر رفتار مقاومتی و هیدرولیکی تودهسنگ، به توسعه مدل هندسی تصادفی سه بعدی شبکه درزه با در نظر گرفتن ویژگی آماری اندازه درزه بر اساس مدل ونزیانو پرداخته شده است. با استفاده از برداشتهای انجام شده در تونل دسترسی به گالری سد و نیروگاه رودبار لرستان و برآورد بهترین توابع توزیع احتمالی بر ویژگیهای هندسی دسته درزههای موجود در این منطقه، مدل هندسی سه بعدی شبکه درزهها تهیه شده است. به منظور اجرای مدل، برنامه کامپیوتریای به زبان برنامهنویسی ++C، به نام DFN-FRAC3D، نوشته شده که قادر است با استفاده از دادههای برداشت شده، علاوه بر تولید خروجی رقومی، نمایش بصری از شبکه ناپیوستگیها در راستاهای مختلف ارایه دهد. نتایج حاصل از این مقاله میتواند ورودیهای مفید برای مدلهای عددی جهت تحلیل پایداری و مطالعه رفتار هیدرولیکی تودهسنگ باشد.
https://tuse.shahroodut.ac.ir/article_534_443219eecb53ab0287d24678c3390c40.pdf
2015-12-13
53
68
10.22044/tuse.2015.534
مدل هندسی
مدلسازی تصادفی
شبکه درزه
برداشت درزه
مطالعات آماری
سد رودبار لرستان
مهدی
نوروزی
mnoroozi.mine@gmail.com
1
دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک
LEAD_AUTHOR
سید محمد اسماعیل
جلالی
jalalisme@shahroodut.ac.ir
2
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک؛ دانشگاه شاهرود
AUTHOR
رضا
کاکایی
r_kakaie@shahroodut.ac.ir
3
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک؛ دانشگاه شاهرود
AUTHOR
[1] Xu, C., & Dowd, P. (2010). A New Computer Code for Discrete Fracture Network Modeling. Computers & Geosciences, 36(3), 292–301. DOI:10.1016/j.cageo.2009.05.012.
1
[2] Wanga, C., & Tannant, D. D., & Lilly, P. A. (2003). Numerical Analysis of the Stability of Heavily Jointed Rock Slopes using PFC2D. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 40(3), 415–424. DOI:10.1016/S1365-1609(03)00004-2.
2
[3] Le Garzic, E., & L’Hamaide, T., & Diraison, M., & et al. (2011). Scaling and Geometric Properties of Extensional Fracture Systems in the Proterozoic Basement of Yemen, Tectonic interpretation and fluid flow implications. Journal of Structural Geology, 33(4), 519-536. DOI:10.1016/j.jsg.2011.01.012.
3
[4] Gumede, H., & Stacey, T. R. (2007). Measurement of Typical Joint Characteristics in South African Gold Mines and the Use of These Characteristics in the Prediction of Rock Falls. The Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 107, 335-344. ISSN: 0038-223X/3.00.
4
[5] افتخاری، س.م. و باغبانان، ع. و باقرپور، ر. (1392). تحلیل عددی تأثیر مشخصات هندسی شکستگیهای تودهسنگ بر نرخ نفوذ دستگاه TBM. نشریه علمی و پژوهشی مهندسی معدن، 8 (18)، 1-12.
5
[6] نوروزی، م. و کاکایی، ر. و جلالی، س.م.ا. (1392). بررسی مدل تصادفی– ترکیبی برای تعیین ویژگی­های مقاومتی توده­سنگ. سی و دومین گردهمایی و نخستین کنگره بین المللی تخصصی علوم زمین، تهران.
6
[7] Pine R. J., & Coggan, J. S., & Flynn, Z., & Elmo, D. (2006). The Development of a New Numerical Modeling Approach for Naturally Fractured Rock Masses. Rock Mechanics and Rock Engineering, 39(5), 395- 419. DOI:10.1007/s00603-006-0083-x.
7
[8] Park, H. J, & West. T. R. (2001) .Development of a Probabilistic Approach for Rock Wedge Failure. Engineering Geology, 59(3), 223-251. DOI:10.1016/S0013-7952(00)00076-4.
8
[9] Hoek, E. T. (1998). Reliability of the Hoek–Brown Estimates of Rock Mass Properties and their Impact on Design. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 35(1), 63–8. DOI:10.1016/S0148-9062(97)00314-8.
9
[10] نوروزی، م. و جلالی، س.م.ا. و کاکایی، ر. (1393). توسعه مدل تصادفی شبکه درزهها با در نظر گرفتن ویژگی آماری اندازه درزه. پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ، تهران، ایران.
10
[11] نوروزی، م. و جلالی، س.م.ا. و کاکایی، ر. (2013). روابط آماری حاکم بر مشخصات هندسی ناپیوستگیها.International Conference on Mining Mineral Processing, Metallurgical and Environmental Engineering، زنجان.
11
[12] Hudson, J. A., & La Pointe, P. R. (1980). Printed Circuits for Studying Rock Mass Permeability, International journal of rock mechanics and mining sciences and geomechanics abstracts, Technical Note, 17(5), 297-301. DOI:10.1016/0148-9062(80)90812-8.
12
[13] Robinson, P. C. (1983). Connectivity of Fracture Systems - A Percolation Theory Approach. Journal of Physics A: Mathematical and General 16(3), 605–614. DOI:10.1088/0305-4470/16/3/020.
13
[14] Dershowitz, W. S., & Einstein, H. H. (1988). Characterizing Rock Joint Geometry with Joint System Models. Rock Mechanics and Rock Engineering 21(1), 21–51. DOI:10.1007/BF01019674.
14
[15] Priest, S. D., & Samaniego, J. A. (1988). The Statistical Analysis of Rigid Block Stability in Jointed Rock Masses. 5th Australia-New Zealand Conference on Geomachanics, (pp. 398-403), Barton, A.C.T.: Institution of Engineers, Australia, Sydney. ISBN: 0858254271 & 0858254085.
15
[16] Reyes, O., & Einstein, H. H. (1991). Failure Mechanics of Fractured Rock - A Fracture Coalescence Model. 7th International Society for Rock Mechanics, A.A. Balkema. Permission to Distribute - International Society for Rock Mechanics.
16
[17] Martel, S., & Hestir, K., & Long, J. C. S. (1991). Generation of Fracture Patterns Using Self-Similar Function Concepts. Earth Sciences Division Annual Report, Lawrence Berkeley Lab, Berkeley, California, 52-56.
17
[18] Yu, X. (1992). Stochastic Modeling of Rock Fracture Geometry. M.S. Thesis, MIT, Cambridge, MA. URI: http://hdl.handle.net/1721.1/12176.
18
[19] Priest, S. D. (1993). Discontinuity Analysis for Rock Engineering. Published by Chapman & Hall, London, p. 473. ISBN: 978-94-010-4656-5.
19
[20] Ivanova, V., & Xiaomeng, Y., & Veneziano, D., & Einstein, H. H. (1995). Development of Stochastic Models for Fracture Systems. Rock Mechanics, Balkema, Rotterdam, ISBN 90 5410 552 6.
20
[21] Kulatilake, P. H. S. W., & Park, J., & Um, J. (2004). Estimation of Rock Mass Strength and Deformability in 3-D for a 30 m Cube at a Depth of 485 m at Aspo Hard Rock Laboratory. Geotechnical and Geological Engineering, 22(3), 313–330. DOI:10.1023/B:GEGE.0000025033.21994.c0.
21
[22] Baghbanan, A., & Jing, L. (2008). Hydraulic Properties of Fractured Rock Masses with Correlated Fracture Length and Aperture. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 44(5), 704–719. DOI:10.1016/j.ijrmms.2006.11.001.
22
[23] Bang, S. H., & Jeon, S., & Kwon, S. (2012). Modeling the Hydraulic Characteristics of a Fractured Rock Mass with Correlated Fracture Length and Aperture: Application in the Underground Research Tunnel at Kaeri. Nuclear Engineering and Technology, 44 (6), 639-652. DOI:10.5516/ 02.2011.026.
23
[24] Escuder Viruete, J., & Carbonell, R., & Jurado, M. J., & et al. (2001). Two-Dimensional Geostatistical Modeling and Prediction of the Fracture System in the Albala Granitic Pluton, SW Iberian Massif, Spain. Journal of Structural Geology, 23, 2011-2023. DOI:10.1016/S0191-8141(01)00026-8.
24
[25] Kulatilake, P. H. S. W., & Um, J., & Wang, M., & et al. (2003). Stochastic Fracture Geometry Modeling in 3-D Including Validations for a Part of Arrowhead East Tunnel, California, USA. Engineering Geology, 70(1), 131-155. DOI:10.1016/S0013-7952(03)00087-5.
25
[26] گزارش زمین شناسی مهندسی مرحله دوم. (1386). طرح سد و نیروگاه رودبار لرستان، شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران.
26
[27] Kulatilake, P. H. S. W., & Chen, J., & Teng, J., & et al. (1996). Discontinuity Geometry Characterization in a Tunnel Close to the Proposed Permanent Shiplock Area of the Three Gorges Dam site in China. International Journal of Rock Mechanics, Mining Science & Geomechanics Abstract, 33(3), 255-277. DOI:10.1016/0148-9062(95)00060-7.
27
[28] Study on Possibility of Concrete Lining Omission in AGC (Access Gallery). (2013). Rudbar Lorestan Dam & Hydropower Plant, Pöyry Energy Ltd., Iran Water & Power Resources development Co.
28
[29] Priest, S. D., & Hudson, J. A. (1976). Discontinuity Spacing in Rock. International Journal of Rock Mechanics, Mining Sciences & Geomechanics, Abstract 13(5), 135-148. DOI:10.1016/0148-9062(76) 90818-4.
29
[30] Hudson, J. A., & Priest, S. D. (1983). Discontinuity Frequency in Rock Masses. International Journal of Rock Mechanics, Mining Sciences & Geomechanics, Abstract, 20(2), 73-89. DOI:10.1016/0148-9062(83)90329-7.
30
[31] Zhang, L., & Einstein, H. H. (2000). Estimating the Intensity of Rock Discontinuities. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, 37(5), 819-837. DOI:10.1016/S1365-1609(00)00022-8.
31
[32] Lin, A., & Yamashita, K. (2013). Spatial Variations in Damage Zone Width Along Strike-Slip Faults: An Example from Active Faults in Southwest Japan. Journal of Structural Geology, 57, 1-15. DOI:10.1016/j.jsg.2013.10.006.
32
[33] Baecher, G. B. (1983). Statistical Analysis of Rock Mass Fracturing. Journal of Mathematical Geology, 15(2), 329-347. DOI 10.1007/BF01036074.
33
[34] Sari, M. (2009). The Stochastic Assessment of Strength and Deformability Characteristics for Apyroclastic Rock Mass. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 46(3), 613-628. DOI:10.1016/j.ijrmms.2008.07.007.
34
[35] Dowd, P. A., & Xu, C., & Mardia, K. V., & Fowell, R. J. (2007). A Comparison of Methods for the Simulation of Rock Fractures. Mathematical Geology, 39, 697–714. DOI:10.1007/s11004-007-9116-6.
35
[36] Zadhesh, J., & Jalali, S. E., & Ramezanzadeh, A. (2013). Estimation of Joint Trace Length Probability Distribution Function in Igneous, Sedimentary, and Metamorphic Rocks. Arabian Journal of Geosciences, DOI 10.1007/s12517-013-0861-1.
36
[37] Wu, F., & Wang, S. (2002). Statistical Model for Structure of Jointed Rock Mass. Geotechnique, 52(2), 137–140. DOI: 10.1680/geot.2002.52.2.137.
37
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی فیزیکی نشست در خاک ماسهای ناشی از تونلسازی مکانیزه
پیش­بینی نشست­های ناشی از حفر تونل در زمین­های نرم از اهمیت بسزایی برخوردار است تا بتوان در صورت لزوم، اقدامات پیشگیرانه لازم را به منظور جلوگیری از آسیب دیدن سازه­های سطحی موجود انجام داد. با توجه به رفتار پیچیده خاک، به خصوص خاک­های دانه­ای، روش­های تجربی در پیش­بینی این نشست­ها از جایگاه ویژه­ای برخوردار هستند. بدین منظور در این مقاله، ضمن معرفی مدل فیزیکی ساخته شده در دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی سهند تبریز از نتایج به دست آمده از این مدل­سازی فیزیکی استفاده شده و جابجایی­های نمونه ماسه در دو تراکم نسبی متفاوت با استفاده از روش پردازش ­تصویر اندازه­گیری شده و منحنی­های نشست سطحی و زیر­سطحی با رابطه تجربی مقایسه شده­ است.
https://tuse.shahroodut.ac.ir/article_548_12a835e058b08e62c7fd79b63f850df8.pdf
2015-12-13
69
84
10.22044/tuse.2015.548
نشست
تونل سازی مکانیزه
مدل سازی فیزیکی
ماسه
تراکم نسبی
پردازش تصاویر
امین
عبدلی فاضل
aminabdolifazel@gmail.com
1
دانشکده مهندسی عمران / دانشگاه صنعتی سهند تبریز
AUTHOR
مهرداد
امامی
m.emami@sut.ac.ir
2
مدیر گروه ژئوتکنیک دانشکده مهندسی عمران/ دانشگاه صنعتی سهند تبریز
LEAD_AUTHOR
حسن
افشین
hafshin@sut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی عمران / دانشگاه صنعتی سهند تبریز
AUTHOR
[1] Guglielmetti, V., Grasso, P., Mahtab, A. & Xu, Sh. (2008). Mechanized Tunnelling in Urban Areas. London: Taylor & Francis Group. ISBN-13: 978-0-415-42010-5.
1
[2] Chapman, D., Metje, N. & Stärk, A. (2010). Introduction to Tunnel Construction. Taylor & Francis e-Library, ISBN-13: 978-0-203-89515-3.
2
[3] Zhou, B., Marshall, A. & Yu, H. (2014). Effect of Relative Density on Settlements above Tunnels in Sands. Tunneling and Underground Construction, 96-105. DOI: 10.1061/9780784413449.010.
3
[4] Wood, A. M. (2002). Tunnelling Management by Design, Taylor & Francis e-Library. ISBN: 0-203-78590-8.
4
[5] Hwang, R., Fan, C. & Yang, G. (1995). Consolidation Settlements due to Tunnelling, Proceedings of South East Asian Symposium on Tunnelling & Underground Space Develpoment, Bangkok,Thailand, 79-86.
5
[6] Franzius, J. N. (2003). Behaviour of Buildings due to Tunnel Induced Subsidence, Ph.D. thesis, Imperial College of Science, University of London.
6
[7] Peck, R. B. (1969). Deep Excavations and Tunneling in Soft Ground. State of the art report. Mexico: Proc. 7th Int. Conf. on Soil Mechanics, 225-290.
7
[8] O'Reilly, M. P. & New, B. M. (1982). Settlements above Tunnels in the United Kingdom Their magnitude and prediction. Brighton: Proceedings of the 3rd International Symposium on Tunnelling, 173-181.
8
[9] Jacobsz, S. W., Standing, J. R., Mair, R. J., Hagiwara, T. & Sugiyama, T. (2004). Centrifuge Modelling of Tunnelling Near Driven Piles. Soils Found. 44, No. 1, 49-56.
9
[10] Celestino, T.B. & Ruiz, A.P.T. (1998). Shape of Settlement Troughs due to Tunneling through Different Types of Soft Ground. Felsbau 16(2), 118-121.
10
[11] Vorster, T.E.B., Klar, A., Soga, K. & Mair, R.J. (2005). Estimating the Effects of Tunneling on Existing Pipelines. Geotechnical & Geoenvironmental Engineering, 131, No. 11, 1399-1410. DOI: 10.1061/(ASCE)1090-0241.
11
[12] Loganathan, N. & Poulos, H. (1998). Analytical Prediction for Tunneling-induced Ground Movements in Clays. Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 124(9), 846-856, DOI: 10.1061/(ASCE)1090-024.
12
[13] Beadle, M. (1998). Settlement induced by Tunnelling in Cohesive-Frictional Soils, M.Sc. thesis, University of Western Ontario London.
13
[14] Loganathan, N. (2011). An Innovative Method for Assessing Tunnelling-induced Risks to Adjacent Structures, New York, Parsons Brinckerhoff Inc.
14
[15] Cording, E. J., & Hansmire, W. H. (1975). Displacements around of Soft Ground Tunnels. Proceedings Fifth Panamerican Congress on Soil Mechanics and Foundation Engineering, (4), 571- 633.
15
[16] Atkinson, J. H. & Potts, D. M. (1977). Subsidence above Shallow Tunnels in Soft Ground, Proceedings, ASCE, 103(4), 307-375.
16
[17] Terzaghi, K. (1936). Stress Distribution in Dry and in Saturated Sand above a Yielding Trap-Door. Proceedings of the International Conference on Soil Mechanics, (1), 307–311, Cambridge, MA.
17
[18] Chevalier, B., Combe, G. & Villard, P. (2007). Experimental and Numerical Studies of Load Transfers and Arching Effect in the Trap-Door Problem, Laboratoire Sols, Solides, Structures - Risques, Grenoble, France.
18
[19] Park, S.H., Adachi, T., Kimura, M. & Kishida, K. (1999). Trap Door Test Using Aluminum Blocks, Proceedings of the 29th Symposium of Rock Mechanics. J.S.C.E., 106–111.
19
[20] Adachi, T., Tamura, T., Kimura, K. & Nishimura, T. (1995). Axial Symmetric Trap Door Tests on Sand and Cohesion Soil. Proceedings of the 30th Japan National Conference on Geotechnical Engineering, 1973–1976 (in Japanese).
20
[21] Adachi, T., Kimura, M. & Kishida, K. (2003). Experimental Study on the Distribution of Earth Pressure and Surface Settlement through Three Dimensional Trapdoor Tests. Tunneling and Underground Space Technology 18 (2), 171–183.
21
[22] Caudron, M., Hor, B., Emeriault, F. & Al Heib, M. (2010). A Large 3D Physical Model: a tool to investigate the consequences of ground movements on the surface structures. EPJ Web of Conferences 6, 22001, 1-8.
22
[23] Champan, D.N., Ahn, S.K., Hunt, D.V.L. & Chan, H.C. (2006). The Use of Model Tests to Investigate the Ground Displacement Associated with Multiple Tunnel Construction in Soil. Tunnels & Tunneling 21 (3), 413.
23
[24] Lee, Y. & Yoo, C., (2006). Behavior of a bored tunnel adjacent to a line of load piles. Tunneling and Underground Space Technology 21 (3), 370.
24
[25] Pokrovsky, G.I. & Fedorov, I.S. (1936). Studies of Soil Pressures and Soil Deformations by means of a Centrifuge. Proceedings of the First International Conference ISSMFE (Harvard), vol. I, 70.
25
[26] Bray, J.W. & Goodman, R.E. (1981). The Theory of Base Friction Models. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science and Geomechnics Abstract 18, 453–468.
26
[27] Zelikson, A. (1969). Geotechnical Models using the Hydraulic Gradient Similarity method, Geotechnique, 4, 495–508.
27
[28] Atkinson, J.H., Potts, D.M., Schofield, A.N. (1977). Centrifugal Model Tests on Shallow Tunnels in Sand. Tunnels and Tunnelling, vol: Jan/Feb, 59-64.
28
[29] Mair, R.J. (1979). Centrifugal Modelling of Tunnel Construction in Soft Clay. Ph.D. Thesis. Cambridge University Engineering Department, UK.
29
[30] Kim, S. (2004). Interaction Behaviours between Parallel Tunnels in Soft Ground, Tunneling and underground space technology, Underground space fore sustainable urban development, Proceedings of the 30th ITA-AITES world tunnel congress, Singapore, 22 - 27.
30
[31] Lee, C., Chiang, K. and Kuo, C. (2004). Ground Movement and Tunnel Stability when Tunneling in Sandy Ground, Chinese Institute of Engineers,27(7), 1021-1032, DOI:10.1080/02533839.2004.9670957.
31
[32] Marshall, A. M., Farrell, R., Klar, A. & Mair, R. (2012). Tunnels in sands: The Effect of Size, Depth and Volume Loss on Greenfield Displacements, Geotechnique, 62(5) , 385-399, DOI:10.1680/geot.10.p.047.
32
[33] Meguid, M.A., Saada, O., Nunes, M.A. & Mattar, J. (2008). Physical Modeling of Tunnels in Soft Ground: A review, Tunnelling and Underground Space Technology, 23, 185-198, DOI: 10.1016/j.tust.2007.02.003.
33
[34] White, D. J., Take, W. A. & Bolton, M.D. (2003). Soil Deformation Measurement using Particle Image velocimetry (PIV) and Photogrammetry, Geotechnique, 53(7) 619-631.
34
[35] Lee, K. M., Rowe, R. K. & Lo, K.Y. (1992). Subsidence owing to Tunnelling. I. Estimating the gap parameter, Canadian Geotechnical Journal, 29(6), 929-940.
35
[36] Mair, R. J. & Taylor, R. N. (1997). Bored Tunnelling in The Urban Environment. Proceedings of 14th Int. Conf. on Soil Mecaanics and Founation Engineering, 4, 2353-2385.
36
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اندرکنش سازه-تونل دراثر ارتعاش ناشی از حرکت قطار با استفاده از روش مرز مقیاس شده
در این مقاله به بررسی اثر وجود سازههای مجاور شامل ساختمانهای شهری و یا تونل بر ارتعاشات ایجاد شده ناشی از ترافیک زیرزمینی پرداخته شده است. بدین منظور، از مدلهای دو بعدی در حالت الاستودینامیک استفاده شده است. روش ترکیبی المان محدود و المان محدود مرزی مقیاس شده، برای مدلسازی بکار گرفته شده است. کاربرد روش مرز مقیاس شده در مدلسازی مساله ترافیک زیرزمینی در گذشته چندان رایج نبوده است. در این مقاله با استفاده از روش نوین مرز مقیاس شده، برای نخستین بار اندرکنش تونل-خاک-سازه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان میدهد که ساختمانهای مجاور تونلها میتوانند نحوهی ارتعاش تونل را تحت تاثیر قرار دهند و باعث ایجاد ارتعاشات بیشتر در تونلها شوند. همچنین برای حالت وجود دو تونل مجاور، وضعیت بحرانی یعنی عبور همزمان دو قطار مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که اگر چه وجود تونل مجاور سختی جانبی تونل موجود را افزایش میدهد اما عبور همزمان دو قطار باعث تشدید قابل ملاحظهی ارتعاشات خواهد شد.
https://tuse.shahroodut.ac.ir/article_550_82ef0a8ede32ff5bd4dd094b7d717ee2.pdf
2015-12-14
85
97
10.22044/tuse.2015.550
مرز مقیاس شده
اندرکنش
ارتعاش ناشی از عبور قطار
تونل
میرایی تابشی
مسعود
حاجی علیلوی بناب
mhbonab@gmail.com
1
دانشیار؛ دانشکدهی مهندسی عمران، خاک و پی، دانشگاه تبریز
LEAD_AUTHOR
حمیدرضا
توحیدوند
h.r.tohidvand@gmail.com
2
دانشجوی کارشناسی ارشد؛ دانشکدهی مهندسی عمران، خاک و پی، دانشگاه تبریز
AUTHOR
بابک
بالازاده
3
دانشجوی کارشناسی ارشد؛ دانشکدهی مهندسی عمران، خاک و پی، دانشگاه تبریز
AUTHOR
[1] Yang, H. H., & Hung, Y. (2008). Wave Propagation for Train Induced Vibration: A finite/infinite Elements Approach. Singapore: World Scientific. ISBN-13 978-981-283-582-6.
1
[2] Thompson, D. (2009). Railway Noises And Vibration : Mechanisem, Modeling and Means Of Controls. Amsterdam: Elsevier. ISBN-13: 978-0-08-045147-3.
2
[3] Metrikine, A., & Vrouwenvelder, A. (2000). Surface Ground Vibration due to a Moving Train in a Tunnel: Two-Dimensional Model. Journal of Sound and vibration, 234(1), 43–66.
3
[4] Forrest, J. A., & Hunt, H. E. (2006). A Three-Dimensional Tunnel Model for Calculation of Train-Induced Ground Vibration. Journal of Sound and vibration, 294, 678-705. DOI:10.1260/026309203322770338.
4
[5] Melke, J., & Kraemer, S. (1983). Diagnostic Methods in the Control of Railway Nois and Vibration. Journal of Sound and vibration, 87(2), 377-386.
5
[6] Degrande, G., & Lombaert, G. (2000). High-Speed Train Induced Freefield Vibrations: In situ Measurements and Numerical Modelling. Proc. Int. Workshop Wave 2000, (pp. 29-41). Rotterdam, The Netherlands.
6
[7] Cook, R. D., Malkus, R. S., & Plesha, M. E. (1989). Concepts and Application of Finite Element Analysis. John Wiley & Sons.
7
[8] Prempramote, S. (2011). Development of Higher-Order Doubly Asymptotic Open Boundaries for Wave Propagation in Unbounded Domains by Extending the Scaled Boundary Finite Element Method. PhD thesis, University of New South Wales, Sydney, Australia.
8
[9] Beer, G., Smith, I., & Duenser, C. (2008). The Boundary Element Method with Programing. Morlenbach, Germany: Springer. ISBN: 978-3-211-71574-1.
9
[10] Gupta, S., Stanus, Y., Lombaert, G., & Degrande, G. (2009). Influence of Tunnel and Soil Parameters on Vibrations from Underground Railways. Journal of Sound and Vibration, 327, 70–91.
10
[11] Andersen, L., & Jones, C. J. (2006). Coupled Boundary and Finite Element Analysis of Vibration from Railway Tunnels - a Comparison of Two- and Three-Dimensional Models. Journal of Sound and vibration, 293, 611-625. DOI:10.1016/j.jsv.2005.08.044.
11
[12] Kausel, E., & Roesset, J. M. (1981). Stiffness matrices for layered soils. Bulletin of the Seismological Society of America, 71, 1743- 1761. ISSN: 1943-3573.
12
[13] Lysmer, J., & Kuhlemeyer, A. R. (1969). Finite dynamic model for infinite media. Journal of Engineering Mechanic Division, 95, 859-877. DOI: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000250.
13
[14] Nejati, H. R., Ahmadi, M., & Hashemolhosseini, H. (2012). Numerical Analysis of Ground Surface Vibration Induced by Underground Train Movement. Tunnelling and Underground Space Technology, 29, 1-9. DOI:10.1016/j.tust.2011.12.006.
14
[15] Hung, H.-H., & Yang, Y. B. (2010). Analysis of Ground Vibrations due to Underground Trains by 2.5D Finite/Infinite Element Approach. Earthquake Engineering and Engineering Vibraion, 9(5), 327-33.
15
[16] Galvin, P., Françoisa, S., Schevenelsa, M., Bonginic, E., G., D., & Lombaerta, G. (2010). A 2.5D Coupled FE-BE Model for the Prediction of Railway Induced Vibrations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 30, 1500-1512.
16
[17] Wolf, J. P., & Song, C. (1996). Finite-Element Modelling of unbounded Media. England: John Wiley & Sons. ISBN: 9780471961345.
17
[18] Deeks, A. J., & Wolf, J. p. (2002). A Virtual Work Derivation of the Scaled Boundary Finite- Element Method for Elastostatics. Computational Mechanics, 28, 489-504. ISSN: 1432-0924.
18
[19] Lehmann, L. (2007). Wave Propagation in Infinite Domains With Applications to Structure Interaction. Berlin: Springer. ISBN: 978-3-540-71108-7.
19
[20] Wolf, J. P. (2003). Scaled Boundary Finite Element Method. England: John Wiley & Sons. ISBN: 0-471-48682-5.
20
[21] Bazyar, M. H. (2007). Dynamic soil-structure interaction analysis using the scaled boundary finite element method. Ph.D. thesis. University of New South Wales.
21
[22] Bazyar, M., & Song, C. (2008). A Continued-Fraction-Based High-order Transmitting Boundary for Wave Propagation in Unbounded Domains of Arbitrary Geometry. International Journal for Numerical Methods in Engineering., 74, 209–237.
22
[23] Stamos, A., Estorff, O., Antes, H., & Beskos, D. (1994). Vibration Isolation in Road Tunnel Traffic Systems. International Journal for Engineering Dnalysis and Design, 1, 109-121.
23
[24] Genes, M. C. (2012). Dynamic Analysis of Large Scale SSI Systems for Layered Unbounded Media via a Parallelized Coupled Finite Element/Boundary Element/Scaled Boundary Fnite Element Model. Engineering Analysis with Boundary Elements, 36, 845–857.doi:10.1016/j.enganabound. 2011.11.013.
24