پیش بینی جابه جایی های زمین اطراف تونل در اثر حفاری با دستگاه EPB (مطالعه موردی: قطعه چهارم از خط 3 متروی تهران)

رشد و توسعه شهرهای بزرگ نیازمند استفاده از شبکه های زیرزمینی در ایجاد زیرساخت ها و تسهیلات حمل و نقل شهری است. ساخت تونل در زمین های نرم معمولا جابه جایی خاک را به دنبال دارد که می تواند تاثیر جدی در پایداری و سلامت سازه های موجود داشته باشد. به منظور کاهش این جا به جایی های به ویژه در نواحی شهری، مجریان در ساخت تونل ها بیش از پیش از دستگاه حفر تونل (TBM) استفاده می کنند. از این رو در نواحی شهری، پیش بینی جابه جایی های زمین ناشی از حفر تونل چالش بزرگ مهندسی به شمار می رود. در این مقاله به منظور پیش بینی جابه جایی های خاک که در حین ساخت بخشی از تونل خط 3 متروی تهران با استفاده از دستگاه حفاری EPB (فشار تعادلی زمین) ایجاد می شوند از مدلی عددی سه بعدی و نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. این بررسی شامل اکثر مولفه های تونل سازی سپری مانند فشار سینه کار، فشار تزریق، دستگاه حفاری و تماس اصطکاکی سپر و خاک است. نتایج نشان می دهد که حداکثر نشست سطحی در این قسمت 2/5 سانتیمتر است که 0/5 سانتیمرت از حد مجاز آن بیشتر است. همزمان با نشست های سطحی جابه جایی های افقی در داخل توده خاک به وجود می آیند که در دو جهت افقی شل متفاوتی داشته و مقدار آنها با افزایش عمق افزایش پیدا می کنند.