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)

مقایسه ای بین رفتار لرزه ای تون لهای دوقلو و تکی با در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه

با توجه به لرزه خيزی ایران و توسعه روز افزون سازه های زیرزميني، بررسي رفتار لرزه ای تونل ها با در نظر گرفتن اندركنش خاک و تونل از اهميت بالایي برخوردار است. مطالعات موردی گذشته نشان داده است كه برخلاف تصور معمول، تونل ها در برابر بارهای دیناميکي ناشي از زمين لرزه سازه های آسيب پذیری هستند. از طرفي با توجه به محدودیتهایي كه صعوبت حفاری تونل ها تحميل مي كنند. در بسياری ازمواقع لازم است كه به جای یک تونل با عرض زیاد دو تونل با عرض كمتر در فاصله كمي از هم حفاری شود. در این مقاله با بهره گيری از نرم افزار المان محدودسعي شده است كه مقایسه ای بين رفتار لرزه ای تونل های تکي و دوقلوی زیرزميني انجام شود تا مزایا ومعایب هر یک تعيين ،ABAQUS6.11.1 گردد.

کلمات کلیدی:

تون لهای دوقلو، لرز های، اندرکنش خاک و سازه، تحلیل دینامیکی

نویسندگان :

محمدرضا مومن زاده (دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی زلزله، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران)

محمدرضا منصوری (استادیار گروه مهندسی زلزله، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران)

آرمین عظیمی نژاد (استادیار گروه مهندسی زلزله، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

ارزیابی تأثیر خصوصیات مکانیکیو فیزیکی خاک بر ایمنی و تغییرشکل تون لهای دوقلو

توسعه سیستم انتقال شهرهای توسعهیافته به ساخت سازههای زیرسطحی مانند تونل وابسته است. تراکم بالای سازه های سطحی و شرایط زمین شناسی خاص در بیشتر شهرهای جهان، ضرورت حفر تونل ها را توجیه می کند. در گذشته تونل های حمل و نقل عمدتاً دو طرفه بودند، اما امروزه تونل های دوقلو یک طرفه بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر این رویکرد، این نکته است، که به منظور عدم اختلال در رفت و آمد وسایل نقلیه، باید سطح مقطع تونل تکی را بزرگتر طراحی کرد. به علاوه حجم مواد استخراج شده بیشتر و منطقه تأثیر تونل تکی بزرگتر است و به فن آوری پیچیده تری برای ساخت چنین تونلی نیاز است. بنابراین در اکثر موارد احداث تونل های دوقلو کوچک تر مقرون به صرفه تر است. با این وجود در هر پروژه باید میزان تأثیر تونلهای دوقلو بر محیط و همچنین تأثیر آن ها بر ایمنی و تغییرشکل یکدیگر تخمین زده شود. در رفتار FLAC2D میزان تأثیر خصوصیات مکانیکی و فیزیکی خاک بر ایمنی و تغییرشکل تونل های دوقلو ارزیابی می گردد.نرمافزار ،FLAC2D این تحقیق به کمک نرم افزار ساختارهایی مانند خاک، سنگ و تجهیزات تقویت کننده را که ممکن است، پس از تسلیم شدن به صورت پلاستیک نیز رفتار کنند، شبیهسازی میکند. با توجه به نتایج مدلسازی، با کاهش مدول الاستیک، مقاومت چسبندگی و زاویه اصطکاک خاک و افزایش ضریب پوآسون، زاویه اتساع و چگالی خاک، موجب کاهش ضریب ایمنی تونل های دوقلو کاهش می یابد. از بین این خصوصیات، تنها میزان اثرگذاری مدول الاستیک، زاویه اصطکاک و چگالی خاک بر ناحیه تغییرشکل یافته مؤثر است. در مجموع می توان گفت، که از بین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک، زاویه اصطکاک خاک بیشترین اثر را بر ایمنی و وضعیت تغییرشکل تونل های دوقلو دایروی می گذارد.

کلمات کلیدی:

تون لهای دوقلو، نرم افزار FLAC^2D ،خصوصیات مکانیکی و فیزیکی خاک، ایمنی تون لهای دوقلو،ناحیه تغییرشک لیافته

نویسندگان :

محمد مهدی ابن النصیر 

رسول اجل لوئیان 

مسعود میر محمد صادقی

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

ارزیابی تأثیر خصوصیات هندسی تون لهای دوقلو بر پایداری و تغییرشکل آ نها

توسعه سیستم انتقال شهرهای توسعهیافته به ساخت سازههای زیرسطحی مانند تونل وابسته است. تراکم بالای سازه های سطحی و شرایط زمین شناسی خاص در بیشتر شهرهای جهان، ضرورت حفر تونل ها را توجیه می کند. در گذشته تونل های حمل و نقل عمدتاً دو طرفه بودند، اما امروزه تونل های دوقلو یک طرفه بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر این رویکرد، این نکته است، که به منظور عدم اختلال در رفت و آمد وسایل نقلیه، باید سطح مقطع تونل تکی را بزرگتر طراحی کرد. به علاوه حجم مواد استخراج شده بیشتر و منطقه تأثیر تونل تکی بزرگتر است و به فن آوری پیچیده تری برای ساخت چنین تونلی نیاز است. بنابراین در اکثر موارد احداث تونل های دوقلو کوچک تر مقرون به صرفه تر است. با این وجود در هر پروژه باید میزان تأثیر تونلهای دوقلو بر محیط و همچنین تأثیر آن ها بر پایداری و تغییرشکل یکدیگر تخمین زده شود. در یک برنامه FLAC2D میزان تأثیر خصوصیات هندسی تونل های دوقلو بر پایداری و تغییرشکل آن ها ارزیابی می گردد.نرمافزار ،FLAC2D این تحقیق به کمک نرم افزار دوبعدی به منظور محاسبات مهندسی است. این نرمافزار رفتار ساختارهایی مانند خاک، سنگ و تجهیزات تقویتکننده را که ممکن است، پس از تسلیم شدن به صورت پلاستیک نیز رفتار کنند، شبیهسازی میکند. با توجه به نتایج مدلسازی، افزایش اندازه و کاهش فاصله میان دو تونل موجب کاهش ایمنی مدل و تغییر الگوی تغییرشکل تونل ها می شود. تغییر هندسه مقطع به شکل های گوش هدار و یا تغییر جه تداری نسبی دو تونل نیز موجب تغییر ایمنی و تغییرشکل تونل ها می شود. در بین خصوصیات هندسی، افزایش اندازه مقطع تونل، موجب بیشترین کاهش پایداری تونل ها و تغییر مقطع تونل ها به شکل های گوش هدار، باعث بیشترین افزایش مساحت ناحیه تغییرشکل یافته می شو د.

کلمات کلیدی:

تون لهای دوقلو، نرم افزار  FLAC^2D ،پایداری تون لها، جهت داری نسبی تون لها، ناحیه تغییرشک لیافته

نویسندگان :

محمد مهدی ابن النصیر

رسول اجل لوئیان 

مسعود میر محمد صادقی

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

ارزیابی تأثیر شرایطخارجیو تنشبر پایداری و تغییرشکل تون لهای دوقلو

توسعه سیستم انتقال شهرهای توسعهیافته به ساخت سازههای زیرسطحی مانند تونل وابسته است. تراکم بالای سازه های سطحی و شرایط زمین شناسی خاص در بیشتر شهرهای جهان، ضرورت حفر تونل ها را توجیه می کند. در گذشته تونل های حمل و نقل عمدتاً دو طرفه بودند، اما امروزه تونل های دوقلو یک طرفه بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر این رویکرد، این نکته است، که به منظور عدم اختلال در رفت و آمد وسایل نقلیه، باید سطح مقطع تونل تکی را بزرگتر طراحی کرد. به علاوه حجم مواد استخراج شده بیشتر و منطقه تأثیر تونل تکی بزرگتر است و به فن آوری پیچیده تری برای ساخت چنین تونلی نیاز است. بنابراین در اکثر موارد احداث تونل های دوقلو کوچک تر مقرون به صرفه تر است. با این وجود در هر پروژه باید میزان تأثیر تونلهای دوقلو برمیزان اثرگذاریشرایط خارجی و ،FLAC2D محیط و همچنین تأثیر آن ها بر پایداری و تغییرشکل یکدیگر تخمین زده شود. در این مقاله به کمک نرم افزاررفتار ساختارهایی مانند خاک، سنگ و تجهیزات تقویت کننده را که FLAC2D تنش بر پایداری و تغییرشکل تونل های دوقلو ارزیابی م یگردد.نرمافزارممکن است، پس از تسلیم شدن به صورت پلاستیک نیز رفتار کنند، شبیهسازی میکند. با توجه به نتایج مدلسازی، وجود آب زیرزمینی و افزایش ارتفاع آن نسبت به تاج، موجب تغییر قابل توجه ضریب ایمنی می شود، اما تغییر دیگر شرایط اثر اندکی بر آن دارد. به علاوه با افزایش ضخامت روباره خاکی و یا تغییراز یک به مقادیر کوچکتر یا بزرگتر از یک، الگوی تغییرشکل از لحاظ مساحت و ضخامت ناحیه تغییرشکل یافته به کلی متحول می شود، اما وجود و k مقدار 0تغییر عمق آب زیرزمینی و همچنین اعمال بار ترافیکی اثر محسوسی بر الگوی تغییرشکل نداشته است. در مجموع می توان گفت، از بین شرایط خارجی،قرارگرفتن تونل در زیر سطح آب زیرزمینی بیشترین اثر را بر پایداری مدل و تغییر ضخامت روباره، بیشترین اثر را بر تغییرشکل مدل دارد.

کلمات کلیدی:

تون لهای دوقلو، نر مافزار FLAC2D ، ضریب k₀، روباره، پایداری تون لهای دوقلو،ناحیه تغییرشک لیافته. 

نویسندگان :

محمد مهدی ابن النصیر

رسول عج للوئیان

مسعود میر محمد صادقی

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)