برآورد نشست سطح زمین در تونل امیرکبیر با استفاده از مدلسازی عددی

با توسعه روزافزون محیط های شهری نیاز به استفاده از فضاهای زیرزمینی و احداث تونل بیش از گذشته احساس می شود. یکی از مشکلات عمده تونل سازی در زمین های سست و ریزشی ، پدیده جابه جایی روباره تونل است که با توجه به تغییر توزیع تنش اطراف تونل ، باعث ایجاد تغییرشکل و نشست سطح زمین می شود. نشست سطح زمین نیز سبب آسیب به سازه های سطحی و محیط اطراف تونل می شود. در این تحقیق ، به منظور پیش بینی میزان جابه جایی خاک و نشست سطح زمین در اثر حفاری تونل های کم عمق شهری، قطعه T۳ تونل زیرگذر امیرکبیر تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است . این تونل که به روش جدید تونل سازی اتریشی (NATM) حفاری شده است ، دارای عرض ۲۷ متر، ارتفاع ۱۲ متر و روباره ۱۱ متر می باشد. به منظور برآورد میزان نشست در روباره این تونل ، از روش عددی المان محدود و نرمافزار پلکسیس استفاده شده است . براساس نتایج حاصل از این تحقیق ، میزان حداکثر نشست سطح زمین و جابه جایی کل به ترتیب ۴۱ و ۵۲ میلی متر و میزان جابه جایی افقی ۱۲ میلی متر به دست آمده است . همچنین حداکثر تنش موثر قائم برای این مقطع ۱۱۴۷ کیلونیوتن بر مترمربع و حداکثر تنش موثر افقی ۶۷۱/۶ کیلونیوتن بر مترمربع به دست آمده است . بر اساس نتایج این تحقیق ، مدل سخت شونده برای مراحل انتهایی حفر تونل بیشترین انطباق را با نتایج حاصل از رفتارنگاری دارد. البته توجه به نصب به موقع سیستم نگهداری در کف تونل بسیار اهمیت دارد تا از گشتاورهای خمشی در جهت محور تونل که منجر به ایجاد تمرکز تنش و جابه جایی خاک می شوند، جلوگیری شود.

کلیدواژه ها:

نشست سطح زمین ، روش جدید تونل سازی اتریشی ، روش عددی المان محدود ، تونل امیرکبیر ، نرم افزار پلکسیس .