بررسی تاثیر متقابل سازه- تونل و نحوه مدل سازی سازه بر نشست سطحی زمین با مدل سازه ای خاک سخت شونده ( ماسه دریاچه ارومیه)

امروزه تونل های شهری برای رفع ترافیک ناشی از رشد جمعیت مورد توجه قرار گرفته اند، اما ساخت تونل باعث تغییر شکل های سطحی زمین می شود. بنابراین در این مطالعه به بررسی تغییر شکل هایی زمین ناشی از وجود سازه سطحی و نحوه مدل سازی آن با استفاده از نرم افزارPlaxis پرداخته می شود. از مدل خاک سخت شونده (ماسه دریاچه ارومیه) برای خاک بستر استفاده شده است که مطابقت خوبی با نتایج تحلیل تجربی نشست دارد. با وجود سازه سطحی، مقدار نشست به سرعت افزایش می یابد. میزان نشست تونل با H/D=۱ در زمین بکر ۳۸ میلیمتر و با اجرای سازه های ۵ و ۱۰ طبقه میزان نشست ۵۵ و ۸۴ میلیمتر (افزایش ۴۵ و ۱۲۱ درصدی) می باشد ولی در تونل با H/D=۴ در زمین بکر ۱۴ میلیمتر و با اجرای سازه میزان نشست ۱۶ و ۲۱ میلیمتر (افزایش ۱۴ و ۵۰ درصدی) می باشد. طبق تحلیل اثر سختی سازه و فونداسیون (به روش تیر معادل)، لحاظ کردن اثر سختی می تواند نتایج تغییرمکان ها را کاهش دهد. بطوریکه بیشینه نشست در محور تونل با H/D=۱ بدون تاثیر سختی (اعمال بارگذاری سازه سطحی) ۹۵ میلیمتر و با تاثیر سختی به حدود ۸۴ میلمتر کاهش می یابد (۱۳% کاهش). همچنین نحوه ی نشست زیر پی نیز از حالت منحنی گوسی خارج شده و حالت صافتری به خود گرفته است. لیکن این کاهش نشست در محدوده پی رخ می دهد و پس از تقاطع دو منحنی، وجود پی سبب افزایش تنش های القایی و در نتیجه افزایش نشست می شود که می تواند به سازه های مجاور آسیب وارد کند. ولی در تونل با H/D=۴ این تاثیر کمتر می باشد.

کلیدواژه ها:

تونل های شهری ، مدل خاک سخت شونده ، ماسه دریاچه ارومیه ، روش تیر معادل ، نرم افزارPlaxis ۲D