مدلسازی عددی روشهای بهسازی زمین در حفاری تونل خط شش مترو تهران

Abstract

از مهم‌ترین مشکلات موجود زمین‌های سست در پی‌ها و تونل‌زنی، بهسازی خاک است که در این ارتباط تقویت خاک درجا برای استفاده مجدد در یک ساختار جدید ژئوتکنیکی و یا بهبود وضعیت ساختار فعلی مد نظر است. در تحقیق حاضر شیوه اجرای روش عددی المان محدود برای پیش‌بینی میزان نشست سطح زمین قبل و بعد از اجرای بهسازی زمین در فرآیند حفاری تونل دسترسی شرقی ایستگاه میدان خراسان واقع در خط 6 مترو تهران تشریح شده است. از آنجا که مسیر این تونل از زیر ساختمان‌های مسکونی و مغازه‌ها عبور می‌کند، با حفاری این قسمت از پروژه ایستگاه میدان خراسان، مقادیر نشست قابل توجهی در سطح زمین به وجود آمده است که موجب ترک خوردن ساختمان‌ها و مغازه‌ها شده است. بر این اساس در این تحقیق چندین روش بهسازی شامل روش‌های شمع‌گذاری، فورپولینگ و مهارگذاری (انکراژ) که برای زمین‌‎‌‌های سست و ریزشی قابل استفاده‌اند، به صورت عددی به وسیله نرم‌افزار MIDAS GTS NZ مدلسازی و بررسی شده است. در این پژوهش علاوه بر بررسی عملکرد روش‌های یاد شده، اثر پارامترهای هندسی از جمله همپوشانی لوله‌های فورپولینگ، طول شمع و قطر انکراژ مورد بررسی قرار گرفته است. معیار بررسی، جابه‌جایی رخ داده در سطح زمین و تاج تونل در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهند که استفاده از روش‌های بهسازی بررسی شده در کاهش نشست سطح زمین و تاج تونل کارا و در روش‌های بررسی شده بیشینه نشست سطح زمین از نشست مجاز (35 میلی‌متر) کمتر است. از میان روش‌های بهسازی یاد شده، روش استفاده از روش فورپولینگ به همراه انکراژ علاوه بر آنکه نقاط پلاستیک در اطراف تونل را کاهش می‌دهد، تاثیر بیشتری در کاهش نشست سطح زمین دارد، به طوری که موجب کاهش حدود 50 درصدی بیشینه نشست سطح زمین شده است.

Keywords

• بهسازی
• فورپولینگ
• مدلسازی عددی
• مهارگذاری
• شمع گذاری
• اجزا محدود