برآورد حداقل فشار نگهدارنده جبهه کار ناهمگن تونلسازی مکانیزه با استفاده از روش های تحلیلی و عددی، مطالعه موردی: مترو تهران، خط ۷

ناهمگنی یا مرزهای لایه ها می تواند تاثیر مهمی بر روی پایداری سینه کار تونل داشته باشد. تجربیات عملی نشان می دهد که پایداری جبهه کار در خاک ناهمگن به نسبت مشکل تر از خاک های همگن بوده و نمی توان به راحتی این مشکل را به طور صریح و در عین حال توسط مدل های ارایه شده برای خاک همگن حل نمود. محاسبه فشار مناسب در جبهه کار تونل هنگام پیشروی، جهت جلوگیری از ناپایداری یک اصل اساسی است. از این رو در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش کاهش مقاومت و مفهوم ضریب ایمنی، وضعیت پایداری جبهه کار در تونلسازی مکانیزه روش فشار متعادل کننده زمین (EPB) در شرایط ناهمگن به کمک مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار Plaxis ۳D Tunnel و Phase۲ و محاسبات تحلیلی تعادل حدی بروئر و تنش حدی کارنزا تورس بررسی و تحلیل شود و در نهایت نقش ناهمگنی و تاثیر لایه های با ویژگی ژئوتکنیکی ضعیف تر در شروع گسیختگی در جبهه کار تونل مشخص گردد. با مقایسه مقادیر ضریب ایمنی به دست آمده، مقدارها نشان دهنده محافظه کار بودن روش های تحلیلی است. نتایج نشان می دهد در زمین های چندلایه که مواد ضعیف در قسمت فوقانی جبهه کار تونل قرار دارند می توانند سبب افزایش قابل توجه فشار ریزش و نیز ریزش جزئی شوند. با مقایسه فشار جبهه کار به دست آمده به دو صورت یک لایه (فرض همگن گرفتن خاک و میانگین گیری از پارامترهای مقاومتی و فیزیکی خاک) و چندلایه ای جبهه کار، می توان دریافت که فرض گرفتن یک لایه خاک به برآورد نادرست از حداقل فشار جبهه کارمنجر می شود.

کلیدواژه ها:

تونل ، حفاری مکانیزه ، جبهه کار ناهمگن ، TBM ، نرم افزار Plaxis ۳D Tunnel