دانشگاه صنعتی شاهرود
و
انجمن تونل ایرانمهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی2322-31119220200621Design, manufacturing and installation of fiber reinforced segmental lining in Golab Tunnelطراحی، ساخت و نصب سگمنت الیافی در پروژه تونل گلاب 2101120184110.22044/tuse.2019.3878.1251FAبابک اشجعمدیرعامل؛ موسسه افق انرژی پایدار، قرب قائم، قرارگاه سازندگی خاتمالانبیاء (ص)حبیب اله احمدیکارشناس ارشد سازه؛ موسسه افق انرژی پایدار، قرب قائم، قرارگاه سازندگی خاتمالانبیاء (ص)Journal Article20160119Many studies have been performed on fiber reinforced segmental lining for years, which is to improve some of the weak material properties of Segmental lining. Fiber-added reinforced concrete (FRC) applications have become widespread in areas such as, tunnel shells, concrete sewer pipes, and slabs of large industrial buildings. Usage of FRC in load-carrying members of buildings having conventional reinforced concrete (RC) frames is also gaining popularity recently because of its positive contribution to both energy absorption capacity and concrete strength. The paper is focused on the mechanical properties of the designed structural steel fiber reinforced concrete (SFRC), which are important for the capacity of the tunnel lining segments and their damage during manipulation. Generally the segments are more loaded during tunnel lining installation (long term load is lower). The realized investigation was focused on SFRC with various types of fibers, such as steel fiber and synthetic fiber. The use of fiber reinforced concrete for the Golab tunnel segments was examined, but for the highly loaded big rings with high bending moments and normal forces, a high amount of bar reinforcement is necessaryدر چند دهه اخیر استفاده از الیاف در سازههای بتنی پیشرفت چشمگیری داشته است. با افزایش میزان تحقیقات و شناخت بیشتر در مورد الیاف، استفاده از آن در سازههای حساس از جمله پوشش تونلها نیز گسترش یافته است. در این تحقیق مراحل گوناگون طراحی، ساخت و نصب سگمنت الیافی در پروژه تونل گلاب 2، که در واقع اولین تجربه موفق استفاده از سگمنت الیافی به صورت کاربردی در کشور میباشد، ارائه میگردد. مزایای استفاده از الیاف در سگمنت بسیار زیاد میباشد، از آن جمله میتوان به کاهش میزان فولاد مصرفی در سگمنت، کاهش هزینههای مختلف تولید و اجرا، کاهش میزان باز شدگی ترک بهکمک مکانیزم پلزدگی، افزایش مقاومت در برابر آتشسوزی، کاهش نیروی انسانی مورد نیاز، افزایش مقاومت در برابر خستگی، افزایش میزان شکلپذیری و مقاومت در برابر ضربه، سرعت بالای اجرای تولید سگمنت به-دلیل عدم نیاز به تولید سبد و غیره اشاره کرد. لذا توسعه استفاده از این تکنولوژی در پیشرفت هرچه بیشتر کشورمان تاثیرگذار خواهد بود.دانشگاه صنعتی شاهرود
و
انجمن تونل ایرانمهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی2322-31119220200621Static and Pseudo-Static analysis of overburden height effects on tunnel deformationتاثیر بارگذاری استاتیکی و شبه استاتیکی روباره بر جابجایی دیوارهی تونل121135184210.22044/tuse.2020.9331.1388FAمحمد حاجی عزیزیدانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازیمنصور مصلا نژاددانشکده مهندسی، دانشگاه شیرازمسعود نصیریدانشجوی دکتری ژئوتکنیک؛ دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازییزدان شمس ملکیدانش آموخته دکتری ژئوتکنیک؛ دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازیJournal Article20200208The tunnel overburden height has considerable effect on stability or instability of surface tunnels. In this research, effects of overburden surface tunnel in strong rocks in both static and pseudo-static states investigated. In this paper, the results of pseudo-static analysis comparing to static state analysis are outstanding. Due to superficiality of tunnel, the water table line considered lower than tunnel bottom. The static analysis performed by Finite Element Method (FEM) and Finite Difference Method (FDM) and both results are close and acceptable. Results of static analysis indicated that by increasing in overburden height, horizontal displacement in sidewalls of tunnel and vertical deformation of tunnel crest would decrease. The stress amounts in sidewalls and crest of tunnel in pseudo-static state are higher than static condition.ارتفاع روباره تونل، تاثیر قابل توجهی در پایداری و یا ناپایداری تونلهای سطحی دارد. در این پژوهش تاثیر ارتفاع روبارهی تونل سطحی در سنگهای مقاوم در حالت استاتیکی و شبه استاتیکی مورد بررسی قرار میگیرد. تحلیل تنش-کرنش برای تونلهای سطحی در سنگهای مقاوم و در حالت شبه استاتیکی با استفاده از روش تفاضل محدود موضوع جدیدی است که در این مقاله مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. با توجه به زلزله خیز بودن کشور ایران، تحلیل شبه استاتیکی تونلها به جای تحلیل استاتیکی، ضرورت دارد؛ و در این مقاله نتایج به دست آمده از تحلیل شبه استاتیکی نسبت به تحلیل استاتیکی قابل تأمل میباشد. با توجه به سطحی بودن تونل، تراز آب زیرزمینی پایینتر از کف تونل در نظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل استاتیکی علاوه بر روش تفاضل محدود (FLAC2D) به کمک روش اجزای محدود (PLAXIS2D) نیز مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج حاصل شده از هر دو روش از نزدیکی و تطابق قابل قبولی برخوردار میباشند. تغییر مکان افقی در کناره تونل در حالت شبه استاتیک در حدود 5 برابر تحلیل استاتیک بدست آمده است و تغییر مکان قائم در تاج تونل در دو حالت استاتیکی و شبه استاتیکی تقریباً به یکدیگر نزدیکند. علت این نتایج را میتوان اینچنین توجیه کرد که شتاب افقیِ اعمال شده به تونل، تغییر مکان افقی کنارههای تونل را تحت تاثیر خود قرار داده است و این شتاب افقی در تغییر مکانِ قائم تونل تاثیر قابل توجهی نداشته است.دانشگاه صنعتی شاهرود
و
انجمن تونل ایرانمهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی2322-31119220200621Revision of using Rock Quality Designation (RQD) in Rock Mass Rating System (RMR) – a Case Study of Alborz Tunnelبازنگری کارایی شاخص کیفی سنگ (RQD) در سیستم ردهبندی ژئومکانیکی تودهسنگ (مطالعه موردی تونل البرز)137148184310.22044/tuse.2020.9245.1384FAحامد فرج الهیدانشجوی کارشناسی ارشد؛ دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران،محمد حسین خسرویدانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکدههای فنی دانشگاه تهران،محمد محمدیدانشجوی دکتری؛ موسسه فناوری سلطنتی KTH، استکهلم، سوئدJournal Article20191230Empirical and numerical methods are commonly used when underground engineering structures are designed. Empirical methods are generally preferred by rock engineers and geologists due to their practicality. In designing tunnel supports, rock mass classification systems, RMR, Q, and RMi have been used by many researchers and gained universal acceptance. These classification systems have been originally obtained from many tunneling case studies and they have been applied to many construction designs. It is necessary to select the appropriate parameters as inputs to these systems in order to accurately describe the rock behavior. Therefore, researchers tend to look more closely at the input parameters. RQD and FS, two input parameters to RMR, and recently introduced parameter FF as their alternative, has been discussed in this paper. Also, the applicability of FF has been investigated on Alborz tunnel data as a case study. Traditionally, parameter ratings were determined from the presented tables for RMR. However, some users were not aware that the ratings in these tables were the average values for the ranges shown and not the minimum values. For improved accuracy, it is better to use the recommended graphs, showing the continuous value of the ratings. Therefore, the presented graph was used to determine the value of FF parameter as a combined rating of RQD and FS. RMR13 has obtained by replacing FF rating instead of the total rating for RQD and FS in RMR89. The values obtained for FF rating were highly correlated with the total rating for RQD and FS. Also, the total rate of RMR13 was similar to RMR89 with a correlation coefficient of 0.996, the values obtained for RMR13 was approximately 2 percent higher than these for RMR89. In general, using both versions of RMR are practical and acceptable, but the choice of each to use, depends on the project conditions and system user capabilities.سیستمهای ردهبندی تودهسنگ به عنوان بخش اصلی روشهای تجربی طراحی نقشی کلیدی در صنعت تونلسازی بازی میکنند. سیستم ردهبندی ژئومکانیکی تودهسنگ (RMR) به عنوان یکی از رایجترین سیستمها در سال 1973 توسط بنیاوسکی ارایه و پس از بکارگیری در شرایط مختلف، توسط محققین توسعه داده شد. به دلیل حساسیت بالا در توصیف درست از رفتار تودهسنگ، نیاز به بررسی دقیقتر پارامترهای ورودی این سیستم-ها احساس میشود. در سالهای اخیر بررسی کارایی RQD یکی از موضوعات مهم مورد بحث است. به دلیل نواقص عنوانشده برای RQD و همچنین همپوشانی آن با پارامتر فاصلهداری شکستگیها (FS)، استفاده از پارامتر تناوب شکستگی (FF) به عنوان جایگزین مطرح شده است. بر اساس این پارامتر در سال 2013 نسخه جدیدی از RMR تحت عنوان RMR13 ارایه شد. در این مقاله به بررسی کارایی پارامتر FF و مقایسه نتایج استفاده از آن در RMR13 با نتایج RMR89، بر اساس بخشی از دادههای تونل البرز در آزادراه تهران- شمال پرداخته شده است. اختلاف نتایج بدست آمده برای دو روش حدود 2 درصد است، که با توجه به ماهیت تجربی RMR، نشانگر نتایج قابل قبول برای روش RMR13 است. بنابراین با توجه به ایرادات مطرحشده برای RQD، استفاده از RMR13 در پروژههای جدید پیشنهاد میشود، که برخلاف پروژههای قدیمی تاریخچه مطالعات آنها بر اساس RQD نیست.دانشگاه صنعتی شاهرود
و
انجمن تونل ایرانمهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی2322-31119220200621Physical Modeling of Shallow Tunnels in Loose Granular Soils with a Sloping Ground Surfaceمدلسازی فیزیکی تونل کم عمق در خاک دانهای سست با سطح زمین شیبدار149162184410.22044/tuse.2020.9268.1386FAنادر موساییدانشجوی مقطع دکتری؛ دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکدههای فنیمحمد حسین خسرویدانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهرانمحمد فاروق حسینیدانشکده مهندسی معدن و منابع انرژی، دانشگاه UNSW، سیدنی، استرالیاسید فرید آل رسولدانش آموخته مقطع کارشناسی؛ دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهرانJournal Article20200108The prediction of the surface settlement and ground displacement due to the underground excavation is a key factor for the stabilization and planning to control probable incidents. Due to the real condition and natural modeling materials, physical modeling has critical role in this area. In this research, a series of physical model tests was conducted to study the influence of tunnel depth on the ground deformation and ground surface settlement in a loose sandy ground. Particle Image Velocimetry (PIV) technique was used, as a non-destructive image processing technique, to measure the ground deformation and surface settlement during the tunneling process. The results show that in case of a sloping ground surface, the settlement trough is asymmetric and the deformed zone and ground settlement in extended upward the slope. Although the maximum surface settlement still appeared along the crown of the tunnel, its value increased up the 25%, compared to a horizontal ground surface with a tunnel at the same depth. The deformed areas in the models were divided into two district portions; the deformed zone close to the tunnel and the deformed zone close to the ground surface. In the deformed zone close to the tunnel, in general, the dip of the boundary increased with an increase of the tunnel depth. Moreover, the lower side boundary was about 10 degrees steeper that the upper side boundary. In the deformed zone close to the ground surface, the deformed boundary has an inclination of 54 degrees for all the models, independent of the tunnel depth. .پیش بینی جابهجایی های سطحی و زیرسطحی در عملیات حفاری فضاهای زیرزمینی یک امر حیاتی در راستای ایمنی و برنامهریزی حوادث احتمالی است. مدلسازی فیزیکی بدلیل انجام مدلسازی در یک محیط واقعی و همچنین با استفاده از مواد طبیعی نقش بسیار مهمی در این زمینه بخصوص در زمین های نرم ایفا کرده است. این پژوهش نتایج یک سری مدلسازی فیزیکی حفرتمام مقطع تونل در اعماق کم خاکهای ماسه ای، در شرایط شیبدار بودن سطح زمین، را ارائه میکند. استفاده از صفحات شفاف در ساخت محفظهی این مدل اجازهی عکسبرداری از جابجایی های خاک در هنگام حفر تونل را میسر کرده است. با توجه به این امکان، از آنالیز تصویری به منظور ثبت جابجایی های خاک و نشست سطح زمین استفاده شده است. نتایج آزمایش ها در این پژوهش حاکی از آن است که در صورت شیبدار بودن سطح زمین بالای تونل، منحنی نشست سطح نامتقارن بوده و سطح شکست ایجاد شده در بالادست شیب به صورت دوخطی با زاویه شیبهای متفاوت ظاهر می شود. گرچه حتی با وجود سطح شیبدار حداکثر نشست سطح در راستای تاج تونل اتفاق میافتد، اما در عمق یکسان تونل، مقدار نشست برای سطح زمین شیبدار حدود 25 درصد بیشتر از حالت سطح زمین افقی است. براساس کنتورهای جابجایی، محدوده تخریب شده در اطراف تونل به دو ناحیه نزدیک تونل و ناحیه نزدیک به سطح زمین تقسیم بندی شد. در ناحیه نزدیک تونل، شیب دیواره مرز تخریب در بالادست شیروانی حدود 10 درجه کمتر از دیواره مرز تخریب در پایین دست شیروانی بوده که نشان از گستردگی بیشتر محدوده تخریب به سمت بالادست شیروانی دارد. در ناحیه نزدیک به سطح زمین، شیب دیواره مرز تخریب مستقل از عمق تونل بوده و در همه مدلها مقدار ثابت 54 درجه را نشان میدهد.دانشگاه صنعتی شاهرود
و
انجمن تونل ایرانمهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی2322-31119220200621A Study of Cutter Life and its Influential Factors in Ghomrud Water Conveyance Tunnelبررسی تاثیر شرایط زمینشناسی و پارامترهای عملیاتی بر عمر دیسک برشی در تونل انتقال آب قمرود163183184910.22044/tuse.2020.9499.1391FAابراهیم فرخدانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک)Journal Article20200324Cutter life is one of the major hard rock TBM performance parameters which has a direct effect on the total cost and completion time of a tunneling project.<br /> Major influential factors of the cutter life include geological parameters as well as operational and design characteristics. In this regard, the operational parameters are not deeply investigated in combination with other factors mentioned. In this paper, the results of statistical analyses of the cutter life information of Ghomrud water conveyance tunnel project (lots 3 and 4) along with its influential factors are presented. The results show the cutter rolling and normal force are among the most influential factors of the TBM operational parameters. A combination of these two along with uniaxial compressive strength gives a multi regression formula with a coefficient of determination of 75%.یکی از عوامل مهم تاثیر گذار بر روی هزینه های تمام شده و زمان لازم برای اجرای یک پروژة تونلسازی با دستگاه حفاری TBM، میزان عمر دیسکهای برشی است. از جمله مهمترین پارامترهای تأثیرگذار بر روی عمر دیسک برشی، پارامترهای زمین شناسی (از جمله امتیاز توده سنگ، مقاومت تک محوری ماده سنگ) و پارامترهای عملیاتی (از جمله نیروی عمودی و نیروی غلتشی اعمال شده به دیسک برشی) است. در این مقاله با به کارگیری اطلاعات زمین شناسی و عملیاتی حفر تونل در طول 18 کیلومتر قطعات 3 و 4 تونل انتقال آب قمرود، به بررسی تأثیر پارامترهای یاد شده بر روی عمر دیسکهای برشی با استفاده از تحلیل آماری پرداخته شده است. نتایج تحلیلها نشان می دهد که با افزایش نیروی عمودی و نیروی غلتشی، میزان عمر دیسک برشی کاهش می یابد. در این مطالعه، بهترین نتیجه تحلیلهای آماری انجام شده بر روی اطلاعات حفاری برای برآورد عمر دیسک برشی، به یک ترکیب از نیروی غلتشی، اندیس نفوذ میدانی، و مقاومت تک محوری ماده سنگ، با ضریب همبستگی 75 درصد، منتهی شده است. با توجه به شرایط غالب زمین شناسی مسیر تونل قمرود در قطعات 3 و 4، فرمول به دست آمده عمدتا برای شرایط زمین شناسی ضعیف تا متوسط توده سنگ، کارایی بهتری خواهد داشت.دانشگاه صنعتی شاهرود
و
انجمن تونل ایرانمهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی2322-31119220200621Iinvestigation of Energy Conservation in Earthsheltered House in Comparision to Aboveground Model(Case Study:Shiraz City)بررسی میزان صرفهجویی در مصرف انرژی مسکن زمینپناه در مقایسه با مدل مستقر بر سطح زمین (مطالعه موردی: شهر شیراز)185206184810.22044/tuse.2020.9423.1390FAعلی اقتداریدانشجوی دکتری؛ گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانطاهره نصرگروه معماری، دانشکده هنر و معماری، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانخسرو موحدگروه معماری، دانشکده هنر و معماری، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران،زهرا برزگر مروستیاستادیار مدعو، گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانJournal Article20200303کاهش منابع سوخت های فسیلی لزوم کاهش مصرف انرژی و رویکرد به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر را الزام می کند. در اغلب کشورها ساختمان ها مسئول حداقل 40درصد مصرف کل انرژی هستند و این مقدار در کشورهای در حال توسعه باز هم در حال افزایش است؛در عین حال رسیدن به آسایش حرارتی در مناطقی با اقلیم گرم و خشک بدون استفاده از دستگاه های مکانیکی بسیار دشوار است و استفاده از تکنیک های طراحی غیرفعال کمک قابل توجهی به کاهش مصرف انرژی می کند.یکی از روش های کاهش کل انرژی مورد نیاز،جایگزینی ساختمان های زمین پناه با ساختمان های معمولی بالای سطح زمین است.ساختمان های زمین پناه به عنوان جایگزینی مناسب برای ساختمان های متعارف از نظر کاهش مصرف انرژی و در عین حال احیاء کننده فضاهای آزاد سطح زمین معرفی می شوندکه به سهم خود با تکیه بر ظرفیت حرارتی زمین، مسیر حرکت به سمت توسعه پایدار در زمینه ساخت و سازرا تسهیل می بخشند. در این پژوهش با هدف بررسی عملکرد حرارتی بنای زمین پناه، میزان مصرف انرژی در یک مدل ساختمانی زمین پناه در اعماق متفاوتی از خاک در مقایسه با ساختمانی مستقر بر سطح زمین مورد بررسی قرار گرفت و بدین منظور، ابتدا مدل سازی با نرم افزاراکوتکت انجام شد، سپس دمای خاک در شهر شیراز در اعماق متفاوت با استفاده از فرمول مربوطه و اطلاعات آب و هوایی از نرم افزار متئونرم جهت ورود به نرم افزار انرژی پلاس استخراج گردید. و در نهایت شبیه سازی حرارتی با نرم افزار انرژی پلاس صورت گرفت . نتایج شبیه سازی ها نشان داد که با توجه به پارامترهای خاک در نظر گرفته شده برای شهر شیراز، میزان صرفه جویی در مصرف سالیانه انرژی به ترتیب برای بارهای سرمایشی وگرمایشی برای ساختمان مستقر در عمق 6 متری زمین به عنوان عمق بهینه، حدود 50% و 20% کمتر از ساختمان غیر زمین پناه مستقر بر سطح زمین است و برای ساختمانی در همین عمق خاک ، مجموع انرژی سالیانه مصرفی در زمینه سرمایش و گرمایش 40 درصد کمتر از ساختمان روی سطح زمین و غیر خاک پوش است. همچنین عملکرد حرارتی ساختمان های زمین پناه نشان می دهد که آنها در زمینه کاهش بارهای گرمایشی نسبت به بارهای سرمایشی کارایی بالاتری دارند.کاهش منابع سوخت های فسیلی لزوم کاهش مصرف انرژی و رویکرد به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر را الزام می کند. در اغلب کشورها ساختمان ها مسئول حداقل 40درصد مصرف کل انرژی هستند و این مقدار در کشورهای در حال توسعه باز هم در حال افزایش است؛در عین حال رسیدن به آسایش حرارتی در مناطقی با اقلیم گرم و خشک بدون استفاده از دستگاه های مکانیکی بسیار دشوار است و استفاده از تکنیک های طراحی غیرفعال کمک قابل توجهی به کاهش مصرف انرژی می کند.یکی از روش های کاهش کل انرژی مورد نیاز،جایگزینی ساختمان های زمین پناه با ساختمان های معمولی بالای سطح زمین است.ساختمان های زمین پناه به عنوان جایگزینی مناسب برای ساختمان های متعارف از نظر کاهش مصرف انرژی و در عین حال احیاء کننده فضاهای آزاد سطح زمین معرفی می شوندکه به سهم خود با تکیه بر ظرفیت حرارتی زمین، مسیر حرکت به سمت توسعه پایدار در زمینه ساخت و سازرا تسهیل می بخشند. در این پژوهش با هدف بررسی عملکرد حرارتی بنای زمین پناه، میزان مصرف انرژی در یک مدل ساختمانی زمین پناه در اعماق متفاوتی از خاک در مقایسه با ساختمانی مستقر بر سطح زمین مورد بررسی قرار گرفت و بدین منظور، ابتدا مدل سازی با نرم افزاراکوتکت انجام شد، سپس دمای خاک در شهر شیراز در اعماق متفاوت با استفاده از فرمول مربوطه و اطلاعات آب و هوایی از نرم افزار متئونرم جهت ورود به نرم افزار انرژی پلاس استخراج گردید. و در نهایت شبیه سازی حرارتی با نرم افزار انرژی پلاس صورت گرفت . نتایج شبیه سازی ها نشان داد که با توجه به پارامترهای خاک در نظر گرفته شده برای شهر شیراز، میزان صرفه جویی در مصرف سالیانه انرژی به ترتیب برای بارهای سرمایشی وگرمایشی برای ساختمان مستقر در عمق 6 متری زمین به عنوان عمق بهینه، حدود 50% و 20% کمتر از ساختمان غیر زمین پناه مستقر بر سطح زمین است و برای ساختمانی در همین عمق خاک ، مجموع انرژی سالیانه مصرفی در زمینه سرمایش و گرمایش 40 درصد کمتر از ساختمان روی سطح زمین و غیر خاک پوش است. همچنین عملکرد حرارتی ساختمان های زمین پناه نشان می دهد که آنها در زمینه کاهش بارهای گرمایشی نسبت به بارهای سرمایشی کارایی بالاتری دارند.