Analytical and Numerical Methods in Mining Engineering (May 2022)
بررسی تأثیر سه‌بعدی تغییرپذیری مکانی مدول یانگ بر اساس تحلیل احتمالاتی نشست سطح زمین در تونل‌زنی NATM (مطالعه موردی)
Abstract
یکی از مهم‌ترین مواردی که در طراحی، تحلیل و ساخت تونل‌های شهری NATM موردتوجه قرار می‌گیرد میزان نشست سطح زمین در حین ساخت تونل است. نشست بیش‌ازحد زمین معمولاً به تأسیسات، ساختمان‌های مجاور و زیرساخت‌های شهری آسیب‌های جبران‌ناپذیری وارد می‌کند؛ جهت تحلیل واقعی و بررسی دقیق نشست سطح زمین در حفاری تونل‌های شهری لازم است تا شرایط واقعی خاک موردتوجه قرار گیرد. روش‌های استفاده‌شده مرسوم در ارزیابی نشست سطح زمین معمولاً تغییرپذیری مکانی خصوصیات خاک را در نظر نمی‌گیرند بلکه خصوصیات خاک به‌صورت قطعی در محاسبات لحاظ می‌شود بنابراین در این مطالعه سعی شده جهت مدل‌سازی شرایط واقعی خاک، تغییرپذیری مکانی مدول یانگ خاک با استفاده از یک میدان تصادفی سه‌بعدی مدل شده و با روش عددی تفاضل محدود ترکیب شود سپس با تحلیل‌های پارامتریک از مقیاس‌های مختلف نوسان توسط شبیه‌سازی مونت‌کارلو، برای هر میدان تصادفی ایجادشده حداکثر نشست سطح زمین به دست آید. نتایج نشان می‌دهد که مقدار میانگین و ضریب تغییرات مربوط به حداکثر نشست به ترتیب با افزایش مقیاس نوسان از 28 میلی‌متر به 31 میلی‌متر و از 02/0 به 35/0 افزایش می‌یابد. همچنین تغییرپذیری خصوصیات خاک هم در بزرگی و هم در توزیع تغییر شکل زمین در سه بعد، مؤثر بوده و نادیده گرفتن آن منجر به دست‌کم گرفتن خطر نشست بیش‌ازحد سطح زمین می‌شود.
Keywords
