آنالیز تثبیت و پایدارسازي سازه هاي زیرزمینی با مدلسازي عددي

خلاصه
امروزه با توجه پیشرفت روزافزون علم و تکنولوژي، همگام با افزایش جمعیت جوامع بشري، اهمیت استفاده از زیرساخت هاي حمل و نقلیمتناسب با این پیشرفت برجسته میگردد. در این میان استفاده از سازه ها و فضاهاي زیرزمینی در قالب تونل ها از اهمیت خاصی برخورداراست. رفتار خاك در برابر احداث سازه هاي زیرزمینی یکی از مباحث مورد مطالعه در مهندسی ژئوتکنیک است که میزان تغییرشکل هاياطراف تونل، پایداري تونل ، جابجایی محیط تونل و تنش هاي آن مورد بررسی قرار میگیرد. در شرایطی که طول زیادي از تونل حفر ونگهداري شده باشد بطوریکه باتوجه به نسبت دهانه تونل به طول حفاري بتوان اثرات بعد سوم را نادیده گرفت، تحلیل دوبعدي میتواندمفید واقع شود و آنالیز برمبناي تغییرشکل هاي نسبی مسطح صورت گیرد. در این مقاله با درنظرگرفتن رفتار تونل بصورت کرنش صفحهاي، تحلیل و مدلسازي سازه زیرزمینی مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلمات کلیدي:

سازه زیرزمینی . پایدارسازي . مدلسازي عددي

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بررسی اثر ارتفاع بحرانی دیوارهاي حائل بر پایداري آن و گسیختگی خاك زیر دیوار با مطالعه موردي بر روي دیوار حائل مسکن مهر سربیشه

خلاصه
لغزش و ناپایداري در گودبرداريها و ترانشهها همواره یکی از عوامل تهدیدکنندهایست که ایمنی سازهها و شریان هاي حیاتی نظیر گودبرداري پروژه هاي عظیم،بزرگراهها و ... را به مخاطره میاندازد. یکی از روشهاي جلوگیري از وقوع این ناپایداريها استفاده از سیستمهاي پایدارکننده نظیر سازههاي نگهبان و دیوارهاي حائلاست. یکی از مباحث مهم در ارتباط با دیوارهاي حائل، پایداري این دیوارها در برابر لغزش و واژگونی است که پارامترهایی همچون ارتفاع و نوع مقطع دیوارحائل برآن تاثیرگذار است. در این مقاله سعی بر آن شده است که با استفاده از مدلسازي عددي به بررسی اثر ارتفاع دیوار حائل بر پایداري آن در حالات بحرانی و همچنین تغییرمقاطع که شامل تغییر در عمق مدفون دیوار، ضخامت، طول پاشنه و پنجه و اثر آن بر پایداري دیوار، پرداخته شود. همچنین درانتهاي مقاله با بررسی یک پروژه موردياجرا شده، مقاطع مختلف دیوار حائل مسکن مهر سربیشه و اثر بحرانیترین حالت ارتفاع مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت براي دیوارهاي حائل با ارتفاع بیش از 8یا 9 متر میتوان براي افزایش پایداري دیوار عمق مدفون دیوار را افزایش دادو یا از پشتبندهایی براي افزایش ایمنی در پایداري دیوار استفاده کرد.

کلمات کلیدي:

دیوار حائل . مدلسازي عددي . پایداري . ارتفاع بحرانی

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بررسی فشار آب منفذی سد خاکی کبودوال با کاربرد نتایج تحلیلی و ابزار دقیق

خلاصه
آگاهی از مولفههای رفتاری سدهای خاکی در شرایط مختلف ساخت، آبگیری و بهرهبرداری، با توجه به خطرات جبران ناپذیر ناشی از احتمال شکست این سازههایمهم از اهمیت خاصی برخوردار میباشد. در این تحقیق به بررسی نحوه توزیع فشارهای آب منفذی در پی و بدنه سد خاکی کبودوال در طی دوران ساخت و همچنینتغییر موقعیت خط آزاد آب در طی دوره آبگیری پرداخته شده است. بدین منظور مدل دو بعدی از بلندترین مقطع سد تهیه شده و با لحاظ مدل رفتاری مورکلمب جهتمصالح بدنه و پی سد و استفاده از نرم افزار geo studio به تحلیل عددی موضوع اقدام گردیده است. برای صحتسنجی نتایج حاصل از مدل عددی از نتایج نظیر ابزاردقیق منصوبه در پی و بدنه سد استفاده شده است.

کلمات کلیدي:

سد خاکی کبودوال . فشار آب منفذي . خط آزاد آب . مدلسازي عددي . ابزار دقیق

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

مطالعه تغییر مکانهای پی و بدنه سد خاکی کبودوال با استفاده از نتایج تحلیل عددی و ابزار دقیق

خلاصه
در این تحقیق به مطالعه تغییر شکلهای قائم )نشست( و افقی پی و بدنه سد خاکی کبودوال در طی دوران ساخت و اولین آبگیری مخزن سد باکمک گرفتن از نتایج تحلیل عددی و همچنین ابزار دقیق نصب شده ادغام گردیده است. در تحلیل عددی از مدل رفتاری مورکلمب خاک ودرپی و بدنه سد و نرم افزار geostudio در حالت دوبعدی استفاده شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از مدل عددی با ابزار دقیق نشان میدهد کهنشستها و جابجاییهای افقی سد به طور معقولی توسط مدل عددی تخمین زده شده است. از طرفی مقادیر این تغییر مکانها در محدوده مجاز پیش بینی شده در دوره طراحی سد ) زمان ساخت و آبگیری مخزن سد( قرار دارد.

کلمات کلیدي:

سد کبودوال . تغیییر مانهاي قائم و افقی . مدلسازي عددي . نرم افزار geo studio

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

اثر طول و قطر شمع ها بر نشست تفاضلی پی هاي شمع- رادیه با استفاده از مدلسازي عددي

خلاصه
یکی از متداو لترین گزینه ها در طراحی فونداسیون ها با بار هاي سنگین سازه اي استفاده از پ یهاي شمع- رادیه م یباشد، که باعث کاهش نشستهايکلی و تفاضلی می گردد. نشس تهاي تفاضلی تأثیر منفی زیادي روي سازه ي متکی بر پی دارند که باید مقدار آن کنترل شود و به مقدار مجازمحدود گردد. با بکار بردن پ یهاي شمع- رادیه، در صورت نشست یکنواخت مجموعه، به سیستم پی شمع- رادیه اجازه نشس تهاي بیشتري داده Plaxis 3D  می شود و در نتیجه به طرحی بهینه و اقتصادي دست می یابیم. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار اجزاي محدود سه بعديبه بررسی اثر طول و قطر شم عها بر روي نشستهاي تفاضلی رادیه در خاك رسی پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که ،Foundationاستفاده از شمع هاي با طول غیر یکسان و قطر غیر یکسان می تواند باعث کاهش نشست تفاضلی و بهینه شدن طرح گردد. در نهایت روابطی براي تعیین طول و قطر بهین هي شم عها ارائه شده است، بطوریکه نشست تفاضلی مینیمم گردد.

کلمات کلیدي:

شمع . رادیه . نشست تفاضلی . مدلسازي عددي

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

تحليل پوشش دائم تونلها با دو روش هایپراستاتيكی و مدل سازي عددي

چكيده
در تونلها و فضاهاي زيرزميني به منظور تامين ايمني سريع كارگاه و امكان ادامه كار، بعد از حفر فضا سيستم نگهداري موقت نصبميشود . اين نوع سيستمهاي نگهداري غالباً قابليت نگهداري فضا را در دراز مدت ندارند و به منظور نگهداري دائم تونلها اغلب ازپوشش بتن مسلح استفاده ميشود . در طراحي پوشش دائم تونل معمولاً از روش هايپر استاتيكي استفاده ميشود كه در آن حائل باالمانهاي تير و عكس العمل زمين به صورت فنر مدل سازي ميشود. اثر بارهاي درازمدت حاصل از كاهش خواص مقاومتي توده سنگو سست شدگي آن در نظر گرفته نميشوند . در اين مقاله، روند طراحي پوشش موقت و دائم به صورت پيوسته و در محيط نرم افزاري FLAC  با در نظرگرفتن پديدههايي كه در دراز مدت بر پوشش تونل تاثير گذارند ارائه شده است. بدين منظور، در ابتدا تحليل وطراحي سيستم نگهداري موقت به روش عددي انجام ميشود، سپس زون تسليم در اطراف تونل برآورد شده و با در نظر گرفتنكاهش خواص در اين زون در درازمدت و حذف پوشش موقت و اعمال سيستم نگهداري دائم مدل سازي انجام ميشود. علاوه بر اينديگر بارهاي طراحي از جمله زلزله نيز بر اساس روش دستورالعمل FHWA به مدلها اعمال و نتايج عددي با نتايج مدلهايپراستاتيكي مقايسه شده است. در نهايت به عنوان مطالعه موردي، روش و الگوريتم پيشنهادي فوقبراي طراحي پوشش نهايي تونل گيلاوند بكار گرفته شد.

واژه هاي کليدي:

پوشش نهايي تونلها . روش هايپراستاتيكي . مدلسازي عددي . بار دراز مدت

سومین کنفرانس منطقه ای و دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

تحليل پوشش دائم تونلها با دو روش هایپراستاتيكی و مدل سازي عددي

تحليل پایداري و طراحی سيستم نگهداري موقت گالري هاي ارتباطی تونلهاي دوقلو: مطالعه موردي متروي اصفهان

چكيده
در سالهاي اخير نياز به طراحي و ساخت تونلهاي شهري، بويژه بمنظور حمل و نقل، افزايش قابل توجهي يافته است. اجراي تونل-هاي بزرگراهي و ريلي به شکلهاي مختلفي صورت ميگيرد که يکي از رايجترين آن حالت دوقلو ) Twin tunnel ( ميباشد. اصولاًايمني اين نوع تونلها با جانمايي گالريهاي ارتباطي ) Cross passage ( در فواصل معين که به صورت عرضي دو تونل را بهممرتبط ميسازند و يا با تعبيه مسيرهاي فرار از داخل تونلها يا شفتهاي اضطراري انجام ميشود. يکي از مسائل خاصي که در تونلهايدوقلو مطرح ميباشد، طراحي و اجراي اين گالريهاي ارتباطي ميباشد. با توجه به حفاري اغلب تونلهاي شهري در خاکهاي سستو نرم آبدار و نيز تمرکز تنش در پايه مياني تونلهاي دوقلو، طراحي و اجراي گالريهاي ارتباطي مستلزم درنظرگيري ملاحظات خاصفني ميباشد. تونل متروي اصفهان داراي طولي در حدود 24 کيلومتر است که در بخشي از مسير خود بصورت تونل دوقلو در نظرگرفته شده که به سبب مسايل ايمني لازم است در فواصلي توسط گالريهاي عرضي ارتباطي به هم مرتبط شوند. در اين مقاله تحليلپايداري و طراحي سيستم نگهداري اوليه گالريهاي ارتباطي تونل متروي اصفهان با استفاده از روش عددي تفاضل محدود )نرم افزار Flac 3D ( بصورت سه بعدي مورد بررسي قرار گرفته است.

واژه هاي کليدي:

تونل دوقلو . گالري ارتباطي . مدلسازي عددي . تونل هاي شهري . زمين سست

سومین کنفرانس منطقه ای و دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

تعيين فاصله بهينه بين تونلهاي دوقلو در محيطهاي شهري (مطالعه موردي: تونلهاي شوشتري)

چكيده
امروزه در بسياري از مناطق شهري، خصوصاً در نواحي با تراكم جمعيتي زياد، كمبود فضاهاي سطحي و همچنين نياز به رفت و آمدسريع و آسان، منجر به افزايش تقاضا براي احداث تونلهاي كم عمق به منظور توسعه شبكه حمل و نقل شده است. عمق كم ومقطع بزرگ اين تونلها ضرورت دقت بيشتر در طراحي، جانمايي و فاصله بين تونلهاي دوقلو را بيان مي كند. لذا بررسي و ارزيابي ازاندركنش بين تونلهاي دوقلو نقش موثري در جلوگيري از وقوع خسارت و آسيب به سازه نگهدارنده تونل و نيز سازه هاي سطحي راايفا ميكند. در پژوهش حاضر با استفاده از روش عددي تفاضل محدود، الگوي حفاري پيشنهادي تونلهاي دوقلوي شوشتري درمحيط نرم افزاري FLAC 2D ver 8.0 شبيه سازي شده و نتايج شبيه سازي جهت ارزيابي عملكرد سيستم نگهداري پيشنهادي وتعيين فاصله بهينه بين دو تونل استخراج گرديد. مقدار و توزيع نيروهاي اعمالي بر سسيتم نگهداري پيشنهادي، بهمراه مقدار و توزيعتنش ها، بعنوان ابزاري براي تعيين فاصله بهينه بين دو تونل قرار گرفته است. نتايج بررسي ها نشان ميدهد كه از بين اعدادپيشنهادي 42،01،02 و 41 متر بعنوان عرض پايه قرار گرفته بين دو تونل، فاصله 42 متري تامين كننده پايداري لازم بوده و تاثير آن بر روي نيروهاي اعمالي و ميزان تغيير شكل ها كمتر از ساير فواصل مي باشد.

واژه هاي کليدي:

تونل دوقلو . مدلسازي عددي . تنش . لنگه

سومین کنفرانس منطقه ای و دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

بررسي پروفيل تغييرشکل طولي سقف راهرو باربري، مطالعه موردي معدن زغال سنگ طبس

چکيده
در معادن زغالسنگ به منظور دسترسي به ماده معدني از راهروهايي موقت استفاده ميشود، در صورت استفاده از سيستم نگهداريفعال در اينگونه معادن بکارگرفتن ابزارهاي پايش رفتار سقف در طول مدت عمليات معدني ضروري است. در معدن زغالسنگ طبسبا استفاده از سيستم پيچسنگ به نگهداري فضاي راهروهاي استخراجي اطراف پهنه پرداخته ميشود. هئدف اصلي اين تخقيق بررسيپروفيل تغيير شکل طولي تونل باربري معدن زغال سنگ طبس با استفاده از مدل سازي عددي است. براي اين منظور دادههاي بدستآمده از ابزارنگاري براي راهرو باربري پهنه دو شرقي اين معدن، با مدلسازي عددي توسط نرم افزار FLAC3D مورد مقايسه قرارگرفت. رسم پروفيل تغييرشکل طولي سقف راهروي باربري و تحليل جابجاييهاي ايجاد شده، نشان داده است که همخواني نسبتاًمناسبي بين نتايج عددي و داده هاي ثبت شده وجود دارد. همچنين بررسي تاثير شيب بر رفتار کارگاه نشان داد با افزايش شيب کارگاه از 72 درجه به 22 درجه جابجايي سقف راهرو به ميزان بيست درصد افزايش مييابد.

واژه هاي کليدي:

مدلسازي عددي . جبههکار بلند . مدلسازي تخريب . پروفيل تغييرشکل طولي . FLAC3D

سومین کنفرانس منطقه ای و دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

ارائه راهكار مناسب برای عبور از مناطق با پتانسيل شدید ریزش و بررسي آن به روش عددی، مطالعه موردی: تونل بلند انتقال آب زاگرس

چكيده
شرايط نامطلوب زمينشناسي مانند حضور زونهاي خرد شده، مناطق گسله، تودهسنگهاي حاوي آب زيرزميني فراوان، احتمالهجوم آب و نشت گاز به داخل تونل، سقوط بلوکهاي سنگي، تودهسنگهاي تحت تنش بالا و مناطق داراي پتانسيل مچاله شوندگيو ... نقش اساسي در عملکرد دستگاه و نرخ نفوذ ماشين تونلزني ) TBM ( دارد. از جمله مشکلاتي که در اکثر تونلهاي سنگي با روشحفاري مکانيزه احتمال وقوع آن وجود دارد، ريزش و سقوط بلوکهاي سنگي در کاترهد و گير افتادن ماشين به دليل عدم اعمالگشتاور لازم جهت چرخش کاترهد ميباشد. از جمله اين تونلها، تونل بلند انتقال آب زاگرس بوده که در بخشي از مسير خود شرايطزمينشناسي بسيار پيچيده اي به نام محدوده زيمکان را پيش رو دارد و با مشکل بيان شده روبرو است. از آنجاييکه اين محدودهداراي طول چشمگيري است لذا استفاده از يک سيستم حفاري پايدار جهت ادامه پيشروي ضروري به نظر ميرسد. در اين مقالهجهت برون رفت از اين بحران استفاده از سيستم تونل پيشرو که در بالاي مقطع اصلي تونل حفر ميگردد ارائه شده است. اينسيستم حفاري توسط مدلسازي عددي سه بعدي مورد بررسي قرار گرفت و نتايج آن نشان داد که تونل پيشرو ميتواند بسياري از مخاطرات روبروي ماشين حفار در تونل بلند انتقال آب زاگرس را برطرف نمايد.

واژههای کليدی:

تونل پيشرو . TBM . ناپايداري سينهکار . فشار وارد بر سپر . مدلسازي عددي . هجوم آب

دومين کنفرانس منطقه ای و یازدهمين کنفرانس تونل ایران (1394)