بررسی تأثیر نسبت روباره به قطر تونل بر تغییرشکل تونل و نشست زمین در خاک‌های لایه‌ای رسی با استفاده از مدل‌سازی عددی
کد مقاله : 1103-NIEGC2025
نویسندگان
محمدپوریا آقائی *1، صادق طریق ازلی2، آرمین مقبلی2
1تهران، سیدخندان، خیابان کابلی(دبستان قدیم)، کوچه آریان محمودی، بن‌بست عضدی، پلاک ۷، ساختمان شرکت مهندسین مشاور رهسازطرح
2مهندسین مشاور رهساز طرح
چکیده مقاله
این پژوهش به بررسی اثر نسبت روباره به قطر تونل بر رفتار تغییرشکل زمین و پوشش تونل در خاک‌های رسی لایه‌بندی‌شده با استفاده از تحلیل عددی می‌پردازد. قطر تونل ثابت در نظر گرفته شد و نسبت روباره به قطر در بازه‌ای بین حدود نیم تا سه‌ونیم انتخاب گردید تا شرایط تونل‌سازی کم‌عمق تا عمیق پوشش داده شود. مدل‌سازی با روش اجزای محدود و مدل رفتاری سخت‌شونده انجام شد و توالی اجرایی حفاری و نصب پوشش اولیه شاتکریتی به‌صورت مرحله‌ای شبیه‌سازی شد. برای ارزیابی پاسخ، شاخص‌های نشست بیشینه سطح زمین، پهنای حوضه نشست، همگرایی قائم و افقی، بیضوی‌شدن مقطع و اتلاف حجم دوبعدی محاسبه و منحنی نشست با تابع گاوسی پک برازش گردید.

نتایج نشان داد با افزایش نسبت روباره به قطر، حوضه نشست گسترده‌تر و منحنی نشست ملایم‌تر می‌شود، اما مقدار نشست بیشینه و میزان تغییرشکل پوشش افزایش می‌یابد. در محدوده نسبت حدود ۱/۵ تا ۲، کاهش موضعی پهنای حوضه نشست مشاهده شد که ناشی از اثر لایه میانی کم‌سختی است. تمرکز جابه‌جایی در تاج تونل، ناچیز بودن همگرایی افقی نسبت به قائم و افزایش بیضوی‌شدن با عمق، با پدیده قوس‌بندی تنش و افزایش محصورشدگی در اعماق سازگار است. همچنین اتلاف حجم با افزایش عمق روند افزایشی داشت.

نتایج این تحقیق نشان می‌دهد ترکیب تحلیل عددی مرحله‌ای و شناخت دقیق شرایط ژئوتکنیکی برای طراحی مبتنی‌بر کنترل تغییرشکل در تونل‌های شهری ضروری است، به‌ویژه در خاک‌های لایه‌ای که می‌توانند باعث انحراف از روابط تجربی ساده شوند.
کلیدواژه ها
نشست سطحی تونل، حوضه نشست، مدلسازی عددی، روش NATM، PLAXIS 2D
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی