بررسی تأثیر متقابل حفاری تونل‌های کم‌عمق شهری و گودبرداری سازه‌های بزرگ سطحی

نوع مقاله: یادداشت فنی

نویسندگان

دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

در این نوشتار، به‌منظور بررسی رفتار و اثر متقابل حفاری تونل در عمق‌های متفاوت زیرزمین و گودبرداری سازه‌های سطحی از لحاظ پایداری در حین اجرا و بهره‌برداری و تغییرشکل‌ها و جابجایی‌های ایجاد شده در سطح زمین، بخش‌های شمالی خط ۱ متروی تهران )حد فاصل بین ایستگاه‌هایٓ۱R و ۱T( به‌عنوان نمونه مورد مطالعه قرار گرفته است. برای انجام تحلیل‌های عددی در این پژوهش از نرم‌افزار اجزاء محدودٓ(P‌L‌A‌X‌I‌S)ٓاستفاده شده است. مدل‌سازی شامل حفاری و اجرای تونل و گودبرداری ساختمان است. اجرای تونل به‌روش «حفاری چندمرحله‌یی مقطع» )روش نوین تونلزنی اتریشی، N‌A‌T‌M( و در سه مرحله‌ی اصلی انجام می‌گیرد. ابتدا فضای بالای تونل به دو بخش تقسیم شده و در دو مرحله حفاری شده و سیستم نگه‌دارنده نصب می‌شود، و سپس بخش پائینی تونل اجرا می‌شود. از یک پوسته‌ی شاتکریت که به‌وسیله‌ی پروفیل‌های فلزی و شبکه‌ی تور فولادی مسلح شده به‌عنوان نگه‌دارنده‌ی اولیه‌ی تونل، و از پوشش بتنی به‌ضخامت ۴۰ٓسانتی‌متر به‌عنوان نگه‌دارنده‌ی نهایی تونل استفاده شده است. گود ساختمانی نیز با دیوار دیافراگم و پشت‌بندهای افقی مدل شده و بار ناشی از ساختمان در کف گود به‌صورت باری گسترده اعمال می‌شود. در نهایت پارامترهایی از قبیل عرض و عمق گود، فاصله‌ی لبه‌ی گود از تاج تونل، عمق روباره‌ی تونل، سطح آب زیرزمینی، مشخصات نگه‌دارنده‌ی اولیه‌ی تونل و تقدم و تأخر زمانی اجرای تونل و گودبرداری ساختمان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و اثر آنها بر تغییر مکان افقی دیواره‌ی گود، تغییرشکل سطح زمین در بالای تاج تونل، نشست لبه‌ی گود، تغییرشکل نگه‌دارنده‌ی نهایی تونل، توزیع تنش در اطراف تونل و گود، توزیع نقاط خمیری در اطراف تونل و گود بررسی می‌شود. سپس نتایج به‌دست آمده از تحلیل‌ها از نظر میزان کنترل تغییرشکل‌ها در محیط اطراف مورد بررسی و ارزیابی قرار می‌گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

STUDY ON THE INTERACTION OF SHALLOW URBAN TUNNELS AND ADJACENT OPEN CUT FOR LARGE BULDIGS - A CASE STUDY ON THE EXTENSION OF LINE ONE OF TEHRAN METRO

نویسندگان [English]

  • M. H. Sadaghiani
  • Sh. Elyasi
Dept. of Civil Engineering Sharif University of Technology
چکیده [English]

The interaction of the tunneling at a variety of depth and open excavation for large structures, is studied in this research. Stability during the construction and operation phases, deformation and displacement that have occurred on the ground surface are investigated for part of the extension of line One of the Tehran Metro, where the tunnel underpasses the surface structures. Very limited study has been conducted on this subject. In 1369, on line Two of the Tehran Metro, an investigation using site monitoring
was done. No research had been conducted on the subject of the interaction of tunnel excavation and an adjacent open excavation in Iran. In this research, finite element modeling was used. Construction stages of the tunnel and open cut were modeled. The stages involved excavation and installing the supporting system both in the tunnel and the open cut. Thorough sensitivity analyses on the effect of different parameters have been done. The parameters include the dimension (width and depth) of the open cut, the distance between the tunnel and open cut, type of supporting system and the timing of the construction of the tunnel and open cut, with respect to each other. The results of the sensitivity analyses helped to determine the
most sensitive parameters and their effect and optimized the most appropriate construction sequence of tunnel and open cut.

کلیدواژه‌ها [English]

  • -