تحلیل عددی نیمرخ طولی و عرضی گودی نشست زمین در اثر تونلسازی با EPB- مطالعه‌ی موردی: تونل‌های متروی شیراز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد؛ گروه مهندسی معدن؛ دانشکده‌ی فنی و مهندسی؛ دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 دانش‌آموخته‌ی کارشناسی‌ارشد مهندسی معدن؛ گرایش مکانیک سنگ؛ دانشکده‌ی فنی و مهندسی؛ دانشگاه شهید باهنر کرمان

3 دکترای تخصصی ژئوتکنیک؛ شرکت Golder Associates سنگاپور

4 کارشناس؛ واحد کنترل EPB؛ شرکت بامراه‌ی شیراز

چکیده

حفاری در مناطق شهری امری پیچیده و مخاطره‌آمیز است. یکی از مسایل مهم در حین عملیات ساخت تونل‌های مترو بررسی تاثیر مراحل حفاری بر نشست سطح زمین و مهار آن است. برای این منظور بیش‌تر از ماشین‌های فشار تعادلی زمین (EPB) یا انواع دیگر سپرها استفاده می‌شود؛ در نتیجه می‌توان تا حد قابل توجهی جابجایی‌های ناشی از حفاری تونل را کاهش داد. در این مقاله خصوصیات گودی‌ نشست تونل مترو در مسیر بلوار کریم‌خان زند شیراز که با استفاده از دو TBM Shield از نوع EPB حفاری شده، مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از نرم‌افزار Plaxis 3D Tunnel بیش‌ترین نشست سطحی و پهنای گودی نشست در اطراف EPB تعیین و تغییرات آن در مراحل پیشروی تونل تحلیل شده ‌است. همچنین جابجایی تاج تونل در امتداد محور طولی تعیین و مقایسه‌ای بین نشست سطحی و عمقی زمین انجام شده است. در نهایت نیز پارامترهای گزاره‌ی تجربی پک در مسیر تونل مترو تعیین و یک گزاره‌ی تجربی برای پیش‌بینی نشست ارایه شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1]     O’Carroll, J. B. (2005). A Guide to Planning, Constructing and Supervising Earth Pressure Balance TBM Tunneling. New York: Parsons Brinckerhoff Inc.
[2]     Toan, N. D. (2006). TBM and Lining Essential Interfaces. Msc Thesis, Italy: Politecnico Di Torino. http://ita-aites-srv1.epfl.ch/index.php?id=90&L=1.
[3]     Loganathan, N., & Poulos, H. G. (1998). Analytical Prediction for Tunneling-Induced Ground Movements in Clays. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 124(9), 846-856. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(1998)124:9(846).
[4]     Park, K. H. (2005). Analytical Solution for Tunnelling-Induced Ground Movement in Clays. Tunnelling and Underground Space Technology, 20(3), 249-261. http://dx.doi.org/10.1016/j.tust.2004.08.009.
[5]     Leca, E. & Barry, N. (2007). Settlements Induced by Tunneling in Soft Ground. Tunnelling and Underground Space Technology, 22(2), 119-149. http://dx.doi.org/10.1016/j.tust.2006.11.001.
[6]     Brinkgreve, R. B. J., & Broere, W. (2003). The Influence of Tunnel Boring on Foundations and Buildings in Urban Areas - A Numerical Study. Workshop on Geotechnics of Soft Soils (pp. 257-263). Delft University of Technology & Plaxis B.V. http://www.geo.citg.tudelft.nl/broere/pdf/brinkgreve_FEMtunnel_scmep2003.pdf.
[7]     Cheng, C. Y., Dasari, G. R., Leung, C. F., Chow, Y. K., & Rosser, H. B. (2004). 3D Numerical Study of Tunnel-Soil-Pile Interaction. Tunnelling and Underground Space Technology, 19(4-5), 381-382, http://dx.doi.org/10.1016/j.tust.2004.02.011.
[8]     Xiang, Y., Jiang, Z., & He, H. (2008). Assessment and Control of Metro-Construction Induced Settlement of A Pile-Supported Urban Overpass. Tunnelling and Underground Space Technology, 23(3), 300-307, http://dx.doi.org/10.1016/j.tust.2007.06.008.
[9]     اسفندیاری، م. (1387). تحلیل نشست ناشی از حفر تونل مترو و تاثیر آن بر روی سازه‌های سطحی- مطالعه‌ی موردی: زیرگذر خیابان زند شیراز. پایان‌نامه‌ی کارشناسی‌ارشد، دانشکده‌ی فنی- مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان.
[10]  Al-Khoury, R., Bakker, K. J., Bonnier, P. G., Vermeer, P. A., & Waterman. D. (2004). Tutorial Manual of Plaxis 3D Tunnel, Version 2. Netherlands: Delft University of Technology & Plaxis B.V.
[11]  مهندسان مشاور مکانیک خاک. (1386). گزارش آزمایشگاه مکانیک خاک و ژئوتکنیک مسیر قطار شهری شیراز.
[12]  Moller, S. C. (2006). Tunnel Induced Settlement and Structural Forces in Lining. Berlin: Doctoral Thesis, Institute of  Geotechnic, Sturrgart University. ISBN-10: 3-9211837-54-5. http://www.uni-stuttgart.de/igs/content/publications/IGS_Dissertationen/Doctoral_Thesis_Sven_Moeller.pdf.
[13]  Mroueh, H., & Shahrour, I. (2008). A Simplified 3D Model for Tunnel Construction Using Tunnel Boring Machines. Tunnelling and Underground Space Technology, 23(1), 38-45. http://dx.doi.org/10.1016/j.tust.2006.11.008.
[14]  Namazi, E., Mohamad, H., Hong, A. K. B., Hajihassani, M., Josoh, S. N., & Alavi, S. V. (2012). Ground Behaviour around a Tunnel Using Various Soil Models. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 17(E), 609-622. http://www.ejge.com/2012/Ppr12.056alr.pdf.
[15]  Franzius, J. N., Potts, D. M., & Burland, J. B. (2005). The influence of Soil Anisotropy and K0 on Ground Surface Movements Resulting from Tunnel Excavation. Géotechnique, 55(3), 189-199. http://dx.doi.org/10.1680/geot.2005.55.3.189.
[16]  Ng, C. W. W., & Lee. G. T. K. (2005). Three-Dimensional Ground Settlements and Stress Transfer Mechanisms due to Open-Face Tunnelling. Canadian Geotechnical Journal, 42(4), 1015-1029. http://dx.doi.org/10.1139/t05-025.
[17]  Sweeney, P. (2006). A Study of Interaction Effects due to Bored Tunnels in Clay. Master’s Thesis, Department of Civil and Environmental engineering, Massachusetts Institute of Technology. https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/34585.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار