تحلیل و آنالیز ابعادی تاثیر حفاری غیر همزمان تونل‌های دوقلو بر میزان نشست سطحی زمین در خاک‌های ریزدانه رسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه ژئوتکنیک، واحد دانشگاهی گرمسار، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشکده عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

توسعه شهری و محدودیت استفاده از زمین‌های شهری، موجب توسعه سازه‌های زیرزمینی از طریق ساخت غیر همزمان تونل‌های دوقلو و یا حفاری تونلی جدید در مجاورت تونل موجود، می‌گردد. بنابراین پیش بینی میزان نشست سطح زمین حاصل از حفاری غیر همزمان تونل‌های دوقلو برای جلوگیری از صدمه به انواع فونداسیون ساختمان‌ها و سازه‌های حساس از مهمترین مواردی است که قبل از شروع عملیات حفاری باید انجام شود. از موارد موثر در میزان نشست سطح زمین حاصل از حفاری و ساخت غیر همزمان تونل‌های دوقلو، خواص ژئومکانیکی توده خاک دربرگیرنده تونل‌ها، ابعاد و آرایش هندسی تونل-ها می‌باشد که تاثیر زیادی بر ماکزیمم میزان نشست سطح زمین و نیز شکل منحنی تغییر شکل سطح زمین دارد. در این تحقیق یک‌سری از مدل‌سازی‌های تحلیل عددی با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس برای بررسی نشست سطحی حاصل از حفاری و ساخت غیر همزمان تونل‌های دوقلو در خاک‌های ریزدانه رسی انجام شده و تاثیر سه پارامتر قطر تونل‌ها، فاصله مرکز به مرکز تونل‌ها و عمق تونل‌ها بر این میزان نشست به جزئیات بحث شده است. مدل‌سازی‌ عددی با نتایج تست سانتریفیوژ حفاری غیر همزمان انجام شده بوسیله دانشگاه لندن به‌ترتیب با دقت‌ 22/94%، 71/98% و 56/99% صحت سنجی شده‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis of influence of asynchronous excavation of twin tunnel on ground surface settlement in clayey fine soils

نویسندگان [English]

  • ALIREZA SEGHATEH MOJTAHEDI 1
  • ALI NABIZADEH 2
1 Geotechnical Group, Garmsar Campus, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2 Department of Civil Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University,Tehran, Iran
چکیده [English]

With expanding of cities and restriction of usable urban areas, development of underground structures through asynchronous construction of twin tunnel or new tunnel excavation near existing tunnel is on the rise. Therefore, predicting the amount of ground settlement resulting from asynchronous excavation of twin tunnel to prevent damage to the building foundations or sensitive structures is one of the most important issues that must be considered before starting of excavation. One of the most effective factors for the maximum surface settlement resulting from asynchronous excavation of twin tunnel is the geo-mechanical properties of the soil mass, dimensions and geometrical arrangement of the tunnels, which has a large impact on the maximum amount of ground settlement and the shape of the displacements curves. In this paper, a number of numerical analysis using ABAQUS finite element software is performed to investigate the surface settlement resulting from asynchronous excavation of twin tunnel, and the effect of three parameters of tunnel diameter, center-to-center distance of the tunnels and the depth of the tunnels are discussed in detail in this paper. Numerical modeling validated with a centrifuge tests of asynchronous excavation, which were performed by the University of London with accuracy of 94.22%, 98.71% and 99.56%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Twin tunnel
  • Surface Settlement
  • asynchronous excavation
  • centrifuge test
  • Numerical analysis
دوره 23، شماره 62
خرداد 1400
صفحه 5-11
  • تاریخ دریافت: 01 بهمن 1398
  • تاریخ بازنگری: 22 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 22 آبان 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 22 آبان 1400