كنترل پدیده فشارندگی در تونل پونه با سيستم نگهدارنده پلاستيک شونده

چكيده
باتوجه به صرف هزینه های بسیار برای احداث و پایداری تونل هایی که در عمق زیاد و جنس ضعیف واقع شدهاند، ارائه راهکارهاییبرای کاهش هزینه های نگهداری و نیروهای داخلی در اثر پدیده فشارندگی 1 در سازه نگهبان از اولویت های مهندسین طراح می باشد.در همین راستا به منظور دست یابی به بهینه ترین سیستم نگهداری در تونل پونه، واقع در آزاد راه اراک خر مآباد، برای اولین بار در -کشور سعی شد سیستم نگهداری پلاستیک شونده 2 )انعطاف پذیر( برای زون فشارنده طراحی شود. همچنین به منظور ارائه مزایا اینروش نگهداری، سیستم نگهداری پلاستیک شونده با سیستم نگهداری اجرا شده )صلب( تونل مقایسه شده است. با استفاده از روابطتجربی و تحلیلی به تشخیص پدیده فشارندگی پرداخته شده است. سپس رفتار توده سنگ در بر گیرنده تونل با در نظر گرفتن شرایطفشارندگی توسط نرم افزار عددی Phase.2D.ver8 شبیه سازی گردید. در انتها سیستم نگهداری پلاستیک شونده )انعطاف پذیر(جهت کنترل شرایط فشارندگی تونل طراحی شده است. برپایه مدل های عددی ساخته شده، تغییرات تنش و نیرو برای هر سیستمنگهداری به صورت مجزا بررسی شده. پس از مقایسه این سیستم های نگهداری براساس شرایط زمین، بهینه ترین سیستم نگهداریانتخاب و ارائه خواهد شد. لازم بذکر است طراحی بتن مسلح تونل براساس آیین نامه ACI آمریکا و با استفاده از نرم افزار Sap.Ver.14  انجام شده است. بعلت ترخیص تنش رخداده در سیستم نگهداری پلاستیک شونده )انعطاف پذیر(، نیروهای داخلیکمتری بر سازه نگهبان تونل وارد شده است. این روند از یک سو سبب کاهش هزینههای سیستم نگهداری خواهد شد و از سوی دیگر سبب کنترل پدیده فشارندگی و در نهایت افزایش ضریب ایمنی تونل می شود.

واژه هاي كليدي:

فشارندگی . تونل پونه . سیستم نگهداری . پلاستیک شونده(انعطاف پذیر)

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

بررسی فنی و اقتصادي امكان جایگزینی امولایت با آنفو در حفریات زیرزمينی (مطالعه موردي پروژه تونل هاي جاده جایگزین هراز)

چكيده
امکان جایگزینی امولایت با آنفو در عملیات حفاری زیرزمینی همواره مورد نظر شرکت های پیمانکاری بوده تا با توجه به اختلاف4 برابری(، با جایگزینی این مواد، هزینه های تونل سازی کاهش یابد. بر این اساس، / هزینه های تامین آنفو و امولایت)نسبت اختلاف 6در این تحقیق مقایسه فنی بین خواص مواد منفجره آنفو و امولایت، مقایسه تراز یا تعادل اکسیژن)اکسیژن بالانس( در فرآیند انفجار،سرعت و قدرت انفجار، حساسیت، میزان تولید گازهای سمی حاصل از انفجار امولایت و آنفو، حداقل قطر)قطر بحرانی( فشنگ و ...انجام گرفت. سپس به منظور برآورد و تعیین اختلاف هزینه جایگزینی آنفو و امولایت، برای یک تونل دو طرح چالزنی و انفجار برایشرایط استفاده از چاشنی الکتریکی و نانل تهیه شد و بر اساس طرح های انفجاری هزینه های ناشی از تغییر مواد منفجره محاسبهگردید. تاثیر جایگزینی این دو ماده منفجره بر سیستم تهویه و افزایش هزینه های تهویه نیز در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت.در انتها بر اساس نتایج مقایسه فنی و اقتصادی جایگزینی امولایت با آنفو برای حفریات زیرزمینی، جمع بندی و نتیجه گیری صورتگرفت تا برای شرایط مشابه مناسب ترین انتخاب از بین گزینه های امولایت چاشنی الکتریکی، آنفو چاشنی الکتریکی و آنفو نانل انجام گیرد.

واژه هاي کليدي:

بررسی فنی . اقتصادی . جایگزینی . آنفو . امولایت .

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

بررسی اثر مدل هاي رفتاري مختلف در پيش بينی تغييرشكلهاي سطح زمين ناشی از حفر تونل

چكيده
34 متر و ارتفاع 31 متر میباشد. / 4 متر و فضایی با عرض 5 / زیرگذر ضربعلیزاده یک تونل شهری واقع در جنوب شهر تهران با روباره 5این تونل، از یک مقطع چند قوسی ساخته شده و به روش NATM حفاری می گردد. پوشش اولیه از سیستم شاتکریت و لتیس گیردراستفاده شده و پوشش نهایی از بتن مسلح با ضخامت کلی 51 سانتیمتر استفاده شده است. محیط خاکی با تناوب لایههای درشتدانه وریزدانه است و سطح آب خیلی پایین است. تونل از زیر خطوط راه آهن ریلی عبور می نماید و مورد اثر بار قطار می باشد. یکی از مباحثی کههمیشه در مدل سازی سازههای ژئوتکنیکی موردبحث و اهمیت است این است که رفتار تغییرشکلی و تنشی خاک از چه الگویی تبعیتمی کند. مسائلی همچون گودها و تونلها که با پایداری و تغییرشکل فضای زیرزمین مربوط است حساسیت بیشتری به مدل های رفتاریخاک نشان میدهد. انتخاب مدل رفتاری اهمیت زیادی دارد از این نظر که از درگیر شدن مدل های ساده با ویژگی های نامربوط مسئلهجلوگیری می کند. یک مدل خاک باید کلی باشد و مستقل از مسائل فرمول بندی گردد. مدل رفتاری رابطه بین نیرو و تغییرمکان راتشکیل می دهد. یکی از مراحل اصلی در مدل سازی انتخاب مدل رفتاری سازگار با نوع خاک، نوع مسئله و میزان اطلاعات در دسترسمی باشد.یکی از مدل های رایج برای خاک و سنگ مدل موهر کولمب است که به دلیل تعداد کم پارامترهای ورودی و درک فیزیکی -ملموس از آن، در بسیاری از پروژه ها و مسائل انتخابی معقول است؛ اما در مسائل خاص همچون خاکبرداری و تونل، مدل های کمیپیچید هتر و هوشمندتر که از تکامل معیار موهر کولمب حاص لشده می تواند پاس خهای واق عگرایانه تری ارائه دهد. یکی از این مدل ها مدل -خاک سختشونده ) Hardening Soil Model ( است که تاریخچه تنش را در نظر می گیرد و بین بارگذاری و باربرداری تفاوت قائل است.دیگر مدل، مدل الاستیک غیرخطی در نوع مدل هاپیربولیک است که روابط غیرخطی بین تنش برشی )انحرافی( و کرنش برشی )انحرافی(می تواند در نظر گرفته شود. با استفاده از این مدل، رفتار تغییرشکلی خاکبرداری عمیق و تونل ها به دقت پیش بینی می شود. مدل هایموردبررسی در اینجا مدل های موهر کولمب یک مدل پلاستیک کامل، مدل سختشونده یک مدل الاستوپلاستیک هایپربولیک و چند -مدل دیگر است که به عنوان الگوی رفتاری محیط اطراف تونل مذکور استفاده شده و با نتایج ابزار دقیق مقایسه شده است. مشاهده می شود مدل الاستوپلاستیک سختشونده، مدل مناسبی برای این گونه مسائل است و پاسخهای واق عگرایانه تری از دیگر مدل ها ارائه میدهد.

واژه هاي کليدي:

تونل . مدل رفتاری . موهر کولمب . مدل سختشونده . حفاری مرحل های .

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

طراحی تامپون بتن پلاستيک جهت پایدارسازي چشمه تونل در محل ورود و خروج ماشين حفاري از باکس ایستگاه

چكيده
توالی اجرای ایستگاهها و تونل مترو در دو حالت کلی امکانپذیر است. در حالت اول حفاری تونل انجام شده و پس از اتمام حفاریتونل، ایستگاههای مسیر با جمع آوری یا تخریب سگمنتها حفاری میشود. در حالت دوم، ابتدا حفاری ایستگاه انجام شده و ماشینحفاری از فضای خالی ایستگاه عبور خواهد کرد. از جمله موضوعاتی که به هنگام عبور ماشین حفاری از ایستگاه مطرح خواهد شد،بحث پایداری دیواره ایستگاه در محل ورود و خروج ماشین حفاری میباشد. دیواره ایستگاه در محل ورود و یا خروج ماشین حفاری بهدو شکل ایجاد چشمه نرم و یا ایجاد چشمه تونل اجرا میشود. در چشمه نرم، دیواره حایل و سازههای نگهبان ایستگاه در محل ورودو یا خروج ماشین حفاری به جای آرماتورهای فلزی با استفاده از میلههای فایبرگلاس تسلیح شده به نحوی که توسط ماشین قابلحفاری باشد. چشمه تونل نیز در دیواره شفت ایستگاه با بریدن شمعهای متناظر و تخریب سازه نگهبان ایستگاه در محل ورود و یاخروج ماشین حفاری ایجاد میشود. بهبود مشخصات مقاومتی زمین با استفاده از روشهای مختلفی چون تزریق، اجرای شمعهایبتن پلاستیک )تامپون(، اجرای میخکوبی از جنس فایبرگلاس و ... از جمله تمهیداتی است که میتوان پیش از بازکردن چشمه تونلبمنظور نگهداری جبهه کار حفاری بکار برد. در این مقاله سعی بر آن است تا پایدارسازی چشمه تونل در ایستگاه D7 خط 7 مترویتهران با استفاده از اجرای تامپون بتن پلاستیک با بکارگیری روش عددی با استفاده از نرم افزار عددی تفاضل محدود Flac3D مورد بررسی قرار گیرد.

واژه هاي کليدي:

مدلسازی عددی . پایداری جبهه کار . ماشینهای EPB . عبور از ایستگاه . چشمه تونل

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

ارائه یک مدل جدید به منظور اولویت بندی پارامترهای مؤثر بر روی پله شدگی سگمنت در حفاری مكانيزه، مطالعه موردی تونل انتقال آب گلاب2

چكيده
در پروژههای تونلسازی مکانیزه استفاده از پوشش نهایی متشکل از قطعات بتنی پیش ساخته )سگمنت( بسیار رایج است. از جملهمهمترین مزایای بهکارگیری سگمنت میتوان به سهولت و تداوم کنترل کیفیت در مرحلهی تولید، نصب سریع و دقیق، کاهشهزینههای اجرای پروژه و امکان اجرای عملیات تزریق بلافاصله پس از نصب رینگ اشاره کرد. استفاده از این نوع پوشش، معایبی نیزبه همراه دارد. پلهشدگی یکی از مهمترین مشکلاتی است که در اجرای تونل های مکانیزه رخ میدهد و باعث تغییر مقطع تونلمی شود. بسته به میزان پلهشدگی، اثر نامطلوب این پدیده می تواند به صورت تغییر در زبری یا یك تغییر ناگهانی در مقطع مشاهدهشوددر پژوهش حاضر به بررسی دلایل پله شدگی، علل وقوع، مکانیزم تشکیل و تأثیر پارامترهای مختلف بر گسترش این نقیصه درسگمنتهای تونل گلاب 9 پرداخته شده است. بدین منظور کلیه عوامل مسبب پلهشدگی به 7 گروه مختلف دستهبندی شده است. -با توجه به عدم قطعیتهای موجود در خصوص میزان تأثیر پارامترهای مختلف بر روی پلهشدگی، یك مدل جدید مبتنی بر فازی-سازی روش تحلیل سلسله مراتبی ارائه شده است. نتایج نشان میدهد که مهارت اپراتور ارکتور در نصب سگمنت مهمترین فاکتورتأثیرگذار در خصوص میزان پلهشدگی است. همچنین تحلیلهای انجام گرفته نشان میدهد تمایل صفحات بارگذاری در تماس با سگمنت کمترین میزان تأثیر را در پلهشدگی سگمنتهای تونل گلاب 9 دارد.

واژههای کليدی:

تونلسازی مکانیزه . تونل گلاب 9 . پلهشدگی . تحلیل سلسله مراتبی فازی .

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

بررسی اثر همزمان حفر تونل هاي سطحی و بارهاي لرزه اي بر روي پروفيل نشست سطح زمين (بررسی موردي تونل ضربعلی زاده مداح)

چكيده
زیرگذر ضربعلیزاده - 43 متر و ارتفاع 41 متر می- / 3 متر و فضایی با عرض 5 / مداح یک تونل شهری واقع در جنوب شهر تهران با روباره 5باشد. این تونل، از یک مقطع چندقوسی ساخته شده و به روش NATM حفاری می گردد. پوشش اولیه از سیستم شاتکریت و لتیسگیردر استفاده شده و پوشش نهایی از بتن مسلح با ضخامت کلی 51 سانتیمتر استفاده شده است. این تونل از زیر خطوط راه آهن ریلیمی گذرد و نقش مواصلاتی مناطق دو طرف خط ریلی را دارد. تغییرشکل های سطح زمین که تونل زیر آن حفر می گردد از جهاتی موردتوجه است. اولا زمین منطقه مسکونی است و اجتناب از نشست های کلی و دوران پی، محدودیت هایی برای حداکثر تغییرمکان ایجادمیکند. دوما ممکن است پروژه محل عبور ترافیک و تاسیسات شهری باشد، که در آن صورت تغییرشکل هایی که باعث ترک های عمیقدر روسازی راه و آسیب جدی به تاسیسات مدفون می شود باید به حداقل برسد. سوما ممکن است سطح زمین محل عبور ریل باشد و حفرتونل ممکن است موجب نشست زمین و متعاقبا جدایش سطح زمین و ریل گردد که موضوعی خطرزاست. در این پروژه، با توجه بهمسکونی بودن منطقه و عبور تونل از زیر خطوط ریلی، هر سه مورد صدق میکند. همچنین حفر تونل در زمانی صورت می گیرد که خطوطریلی در شرایط سرویس دهی می باشد و در این شرایط کنترل های لازم باید صورت گیرد تا اثرات حفر بر سازه های مجاور به حداقلممکن کاهش یابد.روشن است عبور و مرور قطار باعث ایجاد ارتعاشاتی می گردد که باعث نشست سطحی می گردد. این نشست به دو بخش گذرا و ماندگارتقسیم می گردد که بخش ماندگار اهمیت بیشتری دارد. با مدلسازی تونل به روش به دو بخش گذرا و ماندگار تقسیم می گردد که بخشماندگار اهمیت بیشتری دارد. با مدلسازی تونل به روش FEM و همچنین مدلسازی ارتعاش به صورت شتاب زمان، تحلیل دینامیکی صورت می پذیرد. نهایتا نتایج نشست سطحی برداشت می گردد و شرایط طراحی و مدلسازی استاتیکی و دینامیکی با نتایج ابزار دقیقمقایسه می گردد.

واژه هاي کليدي:

تونل . ارتعاش سطحی . پروفیل نشست . حفاری مرحله ای

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

تحليل پایداري تونل به روش کرنش بحرانی با استفاده از روش ماشين یادگيري SVM

چكيده
به دلیل ارتباط مستقیم ایمنی و بهینه سازی پروژه با پایداری فضاهای زیرزمینی، این موضوع همواره یکی از مهمترین مسائل اجراییتونل ها بوده است. در سال های اخیر کرنش بحرانی به عنوان مهمترین شاخص برای ارزیابی پایداری و مچاله شوندگی تونل موردتوجه قرار گرفته است. در حال حاضر روش های مختلفی برای تعیین کرنش بحرانی ذات توده سنگ وجود دارد. همچنین برای تعیینپتانسیل مچاله شوندگی تلاش های بسیاری شده است، که در همه مطالعات ها کمیت مچاله شوندگی 4% بر آورد شده است. با توجهبه اینکه نتایج بدست آمده از روش های برای تعیین کرنش بحرانی، معمولاً تفاوت بسیاری در تعیین رفتار کرنش بحرانی توده سنگبا هم دارند، در این پژوهش با استفاده از الگوریتم ماشین یادگیری سعی در برطرف کردن این نقص داشتیم. بدین منظور از الگوریتمهوشمند ماشین یادگیری در نرم افزار داد هکاوی Rapidminer استفاده خواهد شد. بنابراین در پژوهش حاضر، با جمع آوریاطلاعات ارائه شده در مقالات معتبر، شرایط موجود به سه وضعیت پایدار، نیمه پایدار و ناپایدار تقسیم شد. نهایتا با استفاده از ماشینیادگیری SVM بین پارامترهای توده سنگ و وضعیت پایداری ارتباط معنادار و قابل قبولی مشاهده شد. خروجی ها ماشین یادگیریشامل اشکالی است که هر کدام از پارامترها را بر اساس شرایط موجود در تونل طبقه بندی می کند.. همچنین بر اساس نتایج ماشینیادگیری می توان با استفاده از این روش در طراحی پوشش تونل با دقت 29.78 درصد طراحی بهینه ای انجام داد.

واژه هاي کليدي:

طبقه بندی سنگ . کرنش بحرانی . الگوریتم ماشین یادگیری . مچاله شوندگی . تونل

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

مروري بر روند طراحی و روش اجراي تونل زیرگذر شهيد ضربعلی زاده

چكيده
طرح اتصال خیابان های ضربعلی زده و مداح به صورت زیرگذر، حد فاصل میدان عباسی تا خیابان شهید رجائی از معابر محدودهجنوبی تهران میباشد. معبر مورد مطالعه در منطقه خزانه بخارائی منطقه 61 تهران واقع شده است. عبور خط مترو شهری و خط راه-آهن بصورت شمالی جنوبی )که از مهمترین معارضین سطحی طرح می باشند(، این منطقه را به دو قسمت شرقی و غربی تبدیل -کرده است بطوریکه دسترسی شرقی غربی محدوده خزانه بخارائی بعلت وجود مترو و راهآهن مسدود می باشد. با توجه به مسائلمربوط به عبور از زیر خطآهن و مترو که در حال بهرهبرداری است روش تونلی برای ساخت این زیرگذر مورد نظر قرار گرفت. از اینرو کنترل نشست سطح زمین با توجه به حساسیت پروژه و تامین ایمنی قطارهای در حال تردد در محدوده بالای تونل، از اهمیتویژه ای برخوردار می باشد. در همین راستا پس از بررسی روشهای مختلف به لحاظ امکان اجرا و تامین پایداری در زمان ساختهمچنین ملاحضات اقتصادی، روش حفاری گالری های کناری )شاخ بزی( برای احداث این تونل مد نظر قرار گرفت که روند انتخابروش، طراحی سیستم ابزاربندی و رفتارنگاری و طراحی سیستم نگهداری موقت و پیش تحکیم تونل )شامل تیرهای پیشرو و سیستمفورپولینگ( برای احداث تونل موضوع مقاله حاضر را تشکیل می دهد. جهت تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری اولیه تونل مذکور، از روش المان محدود )نرم افزارهای PLAXIS 2D&3D ( استفاده شده است.

واژه هاي کليدي:

تونل غیرمکانیزه . حفاری مرحله ای . روش اجرا . ابزاربندی . فورپولینگ

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

اندرکنش تونل شرقی غربی خط 7 مترو شهر تهران با شمعهاي پل بزرگراه امام علی

چكيده
با گسترش شهرها و افزایش استفاده از فضاهای زیرسطحی جهت حل مسائل ترافیکی مانند احداث تونلهای شهری، قطار شهری وزیرگذر در معابر پر تردد به همراه انتقال شبکههای خدماتی و تاسیسات شهری به ترازهای زیرسطحی شهرها طبیعتاً در مراحلمختلف احداث آنها می بایست از مجاورت سازه های ساخته شده و یا در حال احداث مختلفی عبور کرد. در چنین پروژه هایی ارزیابیاندرکنش بین تونل مترو و سازه های خاص موجود و ارائه راهکارهای مناسب جهت عبور ایمن از مجاورت آنها از اهمیت زیادیبرخوردار است. علت این موضوع ابعاد قابل توجه تونل مترو تونلهای شهری در مقایسه با کاربریهای دیگر زیرسطحی از قبیل تونل-های تاسیسات و خدمات شهری است. تونل خط 7 یکی از سازه های خاص و با اهمیت قرار گرفته در مسیر خط 7 متروی تهران پلامام علی است. قطعه شرقی غربی تونل خط 7 متروی تهران خط 7 متروی تهران از شهرك امیرالمومنین در شرق تهران شروع –شده و پس از عبور از بزرگراه بسیج و امتداد یافتن در طول بزرگراه شهید محلاتی و اتصال به میدان قیام و گسترش آن در امتدادخیابان مولوی و هلال احمر به بزرگراه نواب صفوی متصل میشود. این تونل در مسیر حرکت خود در محل تقاطع بزرگراه آیت ا...محلاتی و بزرگراه امام علی از زیر پل امام علی عبور می کند. مقطع مجموعه پلهای بزرگراه امام علی در ناحیه تقاطع در مجموع بر21 و 11 متری طرح و اجرا شده است. با توجه ، سه شمع متکی است. این شمعها با توجه به بارگذاری طراحی پل به طولهای 21به اینکه تونل و پل مذکور امتدادی تقریباً عمود بر یکدیگر دارند تونل مترو از زیر هر 3 ردیف شمع پل عبور خواهد نمود.جهت بررسی اندرکنش تونل خط 7 متروی تهران و پل بزرگراه امام علی، با استفاده از مدلسازی عددی سه بعدی، اثر حفر تونل متروبر سه ردیف شمع پل، بررسی شد. از نتایج حاصل از این بررسی می توان به این موارد اشاره کرد: ) 2( با توجه به شرایط سربار و سطحآب زیرزمینی حداقل فشار سینه کار kPa ( 284 bar 2/8 ( می باشد. ) 1( مقدار حداقل و حداکثر نشست شمع ها به ترتیب برابر cm0/2 و cm 1/8 تعیین شد. ) 3( پوشش سگمنتی تونل متروی خط 7 توانایی تحمل نیروهای ایجاد در محدوده عبور از مجاورتشمع های پل امام علی را خواهد داشت.

واژه هاي کليدي:

اندرکنش شمع و تونل . روش المان محدود . مدلسازی سه بعدی

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

ضرورت بررسی رفتار دینامیکی سنگ در طراحی مغارهای زیر زمینی با استفاده از آزمایش میله هاپکینسون

چکیده
گستره وسیع سازه های زیرزمینی و تنوع کاربری آنها ،ضرورت ایجاد سازه های امن در محیط سنگی را در زیر زمین درچارچوب پدافند غیرعامل ایجاب می کند که این موضوع در کشور ما به درستی تبیین شده است . اما در اجرای اغلب این سازهها ، مولفه های طراحی روی ارتفاع روباره ، نوع سازه مدفون و اعمال فاکتورهای پدافندی در سطح زمین متمرکز است و رفتاردینامیکی سنگ در بارگذاری دینامیکی ،کمتر مورد واکاوی قرار می گیرد و این درحالی است که پارامترهای مکانیکی سنگ بهتغییر نرخ کرنش وابسته هستند که این امر شاخصی برای بهینه و یا غیر بهینه بودن طراحی را مشخص می نماید.این مقاله درمرحله اول به تبیین متدولوژی طراحی مغارها زیرزمینی با لحاظ کردن اصول پدافندی می پردازد و در مرحله دوم با برآوردپارامترهای مکانیکی سنگ در بارگذاری دینامیکی با استفاده از آزمایش میله فشاری هاپکینسون،ضرورت طراحی بهینه مغارهای سنگی براساس رفتار واقعی سنگ در بارگذاری دینامیکی، را تبیین می نماید.

کلمات کلیدی:

مغارهای زیر زمینی . پدافند غیر عامل . آزمایش میله فشاری هاپکینسون . سازه های امن . رفتار دینامیکی

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)