بررسی عددی نشست زمین در اثر حفر تونل شهری: ( مطالعه موردی قطار شهری شیراز )

خلاصه
یکی از مسائل مهم در امر تونل سازی ، تاثیر گذر تونلها از زیرسازه های مختلف شهری می باشد . قسمتی از طرح تونل های قطار شهری مترو 6متر به موازات یکدیگر و به طول تقریبی 41 کیلومتر می باشد. محدوده مورد مطالعه این مقاله در قسمت . شیراز شامل دو تونل به قطر 88زندباریک قرار دارد . در این مقاله جهت پیش بینی نشست از نرم افزار Plaxis 3D Tunnel استفاده شده است نتایج با اطلاعات کارگاهی بدست آمده از سازمان قطار شهری شیراز کالیبره و نمودار نشست پس از حفر تونل اول و دوم همچنین پروفیل نشست با توجه به عبور سر کاترهد بدست آمده است . سپس ماکزیمم نشست بدست آمده با روش تحلیلی بابت مقایسه و نمودار نشست با استفاده از فرمول پک ترسیم شده است .

کلمات کلیدی :

تونل ، نشست، پلاکسیس

نویسندگان :

مجتبی محمدی ، محسن غفاری ، مصطفی موذنی

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

بررسی تاثیر اندر کنش تونل های دو قلو بر اساس مو قعیت قرار گیری آنها

خلاصه
اجرای تونل در مناطق شهری و پر جمعیت و با وجود شرایط دشواری مانند نرم بودن زمین، وجود تاسیسات شهری و ... دقت بسیار بالایی را نیاز داردکه این مشکلات با اجرای تونل های دو قلو دو چندان می گردد. یک معیار مهم طراحی تونل های دو قلوی سطحی، تعیین اندرکنش بین تونل ها و مشخص نمودن وضعیت قرار گیری آنها به نحوی است که بتوان کمترین نشست در سطح زمین و کمترین تغییرات نیروها در پوشش تونل ها را مشاهده کرد. تونل های دو قلو در این تحقیق بصورت موازی و مشابه و با قطر یکسان اما با فاصله متغیر از هم می باشند که برای دو روش حفاری TBM و NATM و با نرم افزار Plaxis v8 مورد تحلیل قرار گرفته اند. هدف از این تحلیل ها ارزیابی تاثیر تغییرات موقعیتقرار گیری تونل های دو قلو بر روی نیروهای داخلی تونل می باشد. در این مقاله یکی از تونل ها بطورکل ثابت درنظر گرفته شده و مختصات قرارگیری تونل دیگر در 3 حالت جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت اول یکی از محورها متغیر و دیگری ثابت و در حالت دوم عکس حالت قبل، موقعیت تونل ها نسبت به یکدیگر تغییرخواهد کرد. اما در حالت سوم هر دو محور متغیر می باشد. محاسبات انجام شده نشان می دهد فاصله تونل ها و نحوه قرارگیری آنها نسبت به یکدیگر تاثیر قابل توجهی را در تغییرمکان ها و نیروهای ایجاد شده در پوشش تونل ایجاد خواهد نمود. لذا با استفاده از این تحقیق می توان یک معیار فنی مناسب جهت قرارگیری تونل ها قبل از اجرای آنها بدست آورد.

کلمات کلیدی:

تونل های دو قلو ، موقعیت قرارگیری تونل ها، TBM، NATM

نویسندگان :

محمد آزادی ، کورش شیخ پور

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

طراحي سيستم نگهداري موقت تونلهاي پنستاک سد رودبار لرستان به روش تجربي و عددي

خلاصه
سد و نيروگاه رودبار لرستان در فاصله حدود 011 كيلومتري جنوب شهرستان اليگودرز قرار دارد. سيستم انتقال آب به نيروگاه این سد شامل یک تونل آببر است كه در ادامه به دو تونل پنستاک تبدیل مي شود. در این مقاله با استفاده از سيستم طبقهبندي مهندسي سنگ، تودهسنگ مسير تون لها به چهار ناحيه با كيفيت هاي خوب و ضعيف تقسيمبندي شد. سپس بحرانيترین مقاطع انتخاب و با استفاده از نرمافزار FLAC3D سيستمنگهداري پيشنهاد گردید. نتایج تحليل ها نشان داد كه روش تجربي براي سنگ هاي با كيفيت خوب، مطابقت خوبي با روش عددي دارد. سيستم نگهداري پيشنهادي روش تجربي براي سنگ هاي ضعيف، استفاده از شاتکریت با پيچ سنگ به همراه قاب فولادي است. نتایج آناليز عددي نشان داد براي سنگ هاي ضعيف، به دليل ناحيه پلاستيک بزرگ ایجاد شده در اثر حفاري، استفاده از پيچسنگ كارساز نيست. همچنين استفاده از لتيس گيردر به جاي قاب فولادي به دليل هزینه كمتر و انعطافپذیري بيشتر براي سنگ هاي ضعيف بسيار موثر است.

کلمات کليدي:

تونلهاي پنستاک، سيستم نگهداري، لتيسگيردر، شاتکريت، پيچسنگ

نویسندگان :

بهنام ابره ، لهراسب فرامرزی

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

تحليل ومقایسه ی دو بعدی و سه بعدی دیناميکي تونل های خاکي با استفاده ازروش های اجزای محدود و تفاضل محدود

خلاصه
از مهمترين مراحل طراحي و تحليل پايداري تونل، پيش بيني ميزان جابجايي و تنش در محيط تونل است. در اين مقاله براي تونل با ابعاد و نگهدارنده مشخص دو نوع آناليز تفاضل محدود توسط نرم افزار FLAC و اجزاءمحدود توسط نرم افزار PLAXIS در حالت دو بعدي و سه بعدي و در حالت ديناميکي صورت گرفته است و نتايج حاصل از دو روش با هم مقايسه شده اند. نتايج حاصل از دو برنامه ي تفاضل محدود و اجزاي محدود در حالت دو بعدي و سه بعدي ديناميکي قابل توجه است كه مي تواند نشان دهنده ي تفاوت دو روش عددي تفاضل محدود و اجزاي محدود در تحليل تونل ها ي خاكي در حالت ديناميکي به ويژه در حالت سه بعدي باشد. ضريب زلزله لحاظ گرديده و رفتار ماده الاستيک پلاستيک فرض شده به طوري كه سطح شکست توسط معيار موهر كولمب مدل سازي – – / حدود 2 شده است.

کلمات کليدی:

پایداری تونل، تحليل سه بعدی، تحليل دیناميکی، تنش کرنش

نویسندگان :

محمد حاجی عزیزی ، منصوره کدخدای بلقور

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

بررسي پارامترهاي مؤثر بر اندركنش پوشش نگهداري- فضاي ب يكران سنگي در تونل هاي زيرزميني تحت فشار

خلاصه
در اين مقاله با استفاده از روش عددي اجزاي مرزي به بررسي رفتار پوشش نگهداري تونل هاي دايره اي تحت فشار و اندركنش آن با فضاي بي كران پيرامون پرداخته شده است. ابتدا ضمن معرفي فرمولبندي اين روش در تحليل محيط هاي نامحدود ناهمگن چند مرزي و صحه گذاري برخي از نتايج حاصل از الگوريتم رايانه اي تهيه شده با پاسخ هاي تحليلي در دسترس، تأثير پارامترهايي چون عمق تونل و ضخامت پوشش بر شكل گيري الگوهاي مختلف تنش مشاهده شده است. نتايج نشان مي دهد كه روش اجزاي مرزي قابليت مدلسازي محيط هاي نامحدود ناهمگن را با دقت بسيار مطلوب دارا مي باشد. لازم به ذكر است، رفتار توده سنگي پيرامون تونل و پوشش نگهداري آن الاستيك فرض شده و فرمولاسيون حاكم بر فضاي مسئله مبتني بر رفتار كرنش مسطح مي باشد.

كلمات كليدي:

پوشش نگهداري، تحليل تنش، روش اجزاي مرزي، محيط ناهمگن، محيط چند مرزي.

نویسندگان :

جعفر عسگري مارناني ، مهدي پنجي

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

بررسی اثرات وجود حفره های آبشستگی زیر سطحی روی پوشش نهایی تونل

خلاصه
یکی از شکلهای خرابی و آسیب در تونلها تشکیل حفراتی در سطح خارجی پوشش آن ها است. این حفرات اغلب به علت تراوش آبهای زیرزمینی به داخل تونل از راه ترک های پوشش ، درزهای ساخت و یا درزهای میان اجزای پوشش به وجود می آیند. این حفرات باعث باز توزیع تنشعها در پوشش و تغیراتی در مقدار و علامت آنها می شوند.در این مقاله از یک مدلسازی الاستو پلاستیک اجزا محدود برای مطالعه اثر حفرات بر پوشعش تونل استفاده شده است .در این مطالعه اثرات اندازه حفره ، قطر تونل ، عمق تونل وضریب فشار جانبی زمین روی تغیعرات لنرعر خمشعی و نیعروی محوری پوشش در شرایط وجود حفره بررسی شده است.خطرناکترین محل حفرات در پایین تونل است که باعث کاهش لنرر خمشی در تمام نقاط پوشش شده و در اندازه های بحرانی باعث تغیر علامت لنرر در آن نقاط می شود ، که خطرات جدی ای را برای امنیت تونل و سازه ها و زمین های اطراف آن ایجاد می کند.در نهایت پیشنهاد می شود که با روشهای ساخت مناسب و بازرسی های برنامه ریزی شعده از تونعل نسعبت بعه ععدم شعکل گیری و همچنین شناسایی به موق این حفرات قبل از رسیدن آنها به اندازه های بحرانی اقداماتی صورت گیرد.

کلمات کلیدی:

حفرات آبشستگی زیر سطحی،پوشش تونل،لنگر خمشی،نیروی محوری

نویسندگان :

مسعود میدانی ، علی فاخر

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

بررسی اندرکنش خاك - سازه در اثر حفر تونل به روش اتریشی

خلاصه
امروزه دستیابی به روش هاي سریع حمل و نقل به ویژه تونل هاي شهري و خطوط مترو در جوامع شهري امري اجتناب ناپذیر می نماید. این امر به نوبه خود، نیازمند ایجاد تونل هاي زیرسطحی و به تبع آن دانش طراحی و آگاهی از مخاطرات حفر تونل در مناطق شهري می باشد. جهت احداث تونل هاي زیر زمینی از روش هاي متفاوتی مانند ترانشه باز، ماشین حفار و روش جدید اتریشی استفاده می شود که روش اتریشی به دلیل سادگی ابزار حفر تونل و انعطاف پذیري آن با شرایط مختلف ژئوتکنیکی، از محبوبیت بیشتري برخوردار می باشد. هدف از تحقیق حاضر، اطلاع از نحوهرفتار تونل جدید اتریشی و نشست هاي ناشی از اجراي آن (جهت جلوگیري از آسیب به سازه ها و تاسیسات مجاور) می باشد. با توجه به این که حفاري تونل یک میدان تنش و کرنش سه بعدي ایجاد می کند، اقدام به مدل سازي سه بعدي (نزدیک تر به واقعیت) شده است. در تحقیق حاضر، مطالعه اي پارامتریک بر روي مشخصات مقاومتی خاك با در نظر گرفتن مدل رفتاري مور کولمب با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس انجام گردیده و رفتار زمین در قبال این تغییرات مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصله، افزایش پارامترهاي مقاومتی خاك نظیر چسبندگی، زاویه اصطکاك داخلی و ضریب الاستیسیته موجب افزایش پایداري تونل و کاهش نشست در سطح زمین می گردد.

کلمات کلیدي:

اندرکنش خاك – سازه، تونل اتریشی، نشست، مدلسازي سه بعدي، مور کولمب

نویسندگان :

محمدصادق رضایی ، سید علیرضا ناصحی ، سید محمد علی زمردیان

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

آنالیز پایداری سقف تونل به روش تحلیل گوه ای

کلمات کلیدی :

تعادل حدی ، آنالیز پایداری ،دسته درزه ،توده سنگ

نویسندگان :

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

تحلیل قابلیت اعتماد لرزهای تونل ها

خلاصه
با توجه به نیاز استفاده از سازه های زیر زمینی و همچنین لرزه خیزی کشور ایران، توسعة آیین نامه ها و مقررات طراحی لرزه ای سازه های زیر زمینی ضرورت دارد . یکی از موضوعات مهم در طراحی سازه های زیر زمینی، بررسی تأثیر عدم قطعیت های موجود در ارزیابی عملکرد این نوع سازه ها است. در این مقاله تأثیر عدم قطعیت ها و متغیر های تصادفی در طراحی لرزهای تونل با استفاده از روش اعوجاج بررسی می گردد. ابتدا مکانیزم تأثیر عدم قطعیت و متغیر های تصادفی معرفی و سپس با توجه به معیار های طراحی، مرز خرابی تعیین می گردد. پس از آن با استفاده از اطلاعات پروژه نمونه، مدل مناسب ساخته شده وبا کمک تحلیل لرزهای و شبیه سازی به روش مونت کارلو، عملکرد مورد انتظار و ظرفیت سازه بررسی می گردد و با استفاده از برازش توابع توزیع متناسب به داده ها، ارزیابی قابلیت اعتماد انجام می شود.

کلمات کلیدی:

تحلیل قابلیت اعتماد، طراحی لرزه ای تونل، عدم قطعیت های خاک و سازه، شبیه سازی مونت کارلو

نویسندگان :

سید امیر سیادتی، پیمان همامی

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)

مقایسه نتایج تحلیل عددی رفتار تونلهای دو قلو در تشکیلات چند لایه با نتایج حاصل از مدلسازی آزمایشگاهی

خلاصه
با گسترش حمل و نقل عمومی در شهرها اغلب نیاز به حفاری تونل امری اجتناب ناپذیر به نظر میرسد. در این میان ساخت تونل های دوقلو و یا ساخت تونل های جدید در نزدیکی تونل های موجود نیز در بیشتر موارد اجتناب ناپذیر میباشد. از سوی دیگر ساخت تونلهای دوقلو از مزایای زیادی برخوردار است، چرا که علاوه بر کاهش قطر تونل، تغییر شکل خاک که ناشی از ساخت تونل است را نیز کاهش می دهد. در بسیاری از حالات ژئوتکنیکی، امکان مواجه با تشکیلات لایه بندی شده با ویژگیهای مصالح متفاوت در محل، وجود دارد. از آنجایی که با استفاده از روش های عددی م یتوان تونل را در شرایط متفاوت و پیچیدهی تودهی سنگ مدلسازی نمود و تنشها و جا بجایی های ایجاد شده در اطراف تونل- ها را با دقت بالایی پیش بینی کرد، در این مقاله با استفاده از نرم افزار اجزای محدود PLAXIS بین نتایج تحلیل عددی با نتایج حاصل از یک مدلسازی آزمایشگاهی که در سال 7002 توسط لین چو و همکاران در تایوان بر روی یک مدل تونل دوقلو انجام شده است، مقایسهای انجام شده است. در این مطالعه تأثیر پارامترهایی مثل سختی لایههای مختلف، ضریب فشار جانبی زمین و نیز تنش های اولیه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. بررسی ها نشان داد نتایج تحلیل عددی مطابقت خوبی با نتایج مدلسازی آزمایشگاهی دارد، به نحوی که با افزایش نسبت مدول الاستیک لایه ها، تمرکز تنش و تغییر شکل کاهش یافته و با افزایش ضریب فشار جانبی خاک، پایداری تونل ها افزایش می یابد.

کلمات کلیدی:

اندر کنش، تون لهای دوقلو، مدلسازی آزمایشگاهی، تشکیلات لایهای، PLAXIS

نویسندگان :

ایوب قادری ، علی اکبر حشمتی

نهمين کنگره بين المللي مهندسي عمران (1391)