ارزيابي تاثير سربار ناشي از وزن ساختمان بر اثربخشي استفاده از روش فورپولينگ

خلاصه
با توجه به اينكه عمليات تونلسازي بخصوص در مناطق شهري در شرايط وجود سربار (ناشي از وزن ساختمانهاي مجاور) و در زمينهاي سست انجام ميگيرد، حفظ پايداري و ايمني آن در چنين شرايطي حائز اهميت ميباشد. روشهاي پايدارسازي بسياري به- منظور چيره شدن بر شرايط دشوار موجود در تونلسازي زمينهاي سست توسعه يافتهاند. يكي از اين روشها، روش مسلحسازي فورپولينگ است. مسلحسازي با استفاده از لولههاي فورپولينگ يكي از انواع روشهاي پايدارسازي تونل جهت بهبود پايداري آن پيش از حفاري ميباشد. در اين روش لولههاي فورپولينگ در گمانههاي حفرشده در سينه كار فرو برده شده و سپس درون لولهها تزريق دوغاب انجام ميپذيرد. اين كار باعث تشكيل قوسي مسلح در تاج تونل ميشود كه مشخصات ژئوتكنيكي و در نتيجه پايداري آن ناحيه از خاك را تقويت ميكند. در مطالعه حاضر با استفاده از مدلسازي عددي سه بعدي در نرم افزار اجزا محدود تاثير سربار ناشي از وزن ساختمان بر اثربخشي استفاده از روش فورپولينگ بررسي گرديد و مشخص شد كه استفاده از ABAQUS روش فورپولينگ در حالت وجود سربار به ميزان زيادي از نشست تاج تونل و نشست سطح زمين كاسته است.

كلمات كليدي:

پايدارسازي تونل . فورپولينگ . ABAQUS   

نویسندگان :

علي مروت دار ، مسعود پلاسي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي مخاطرات زمين شناسي مرتبط با نوع خاك و مقايسه با وضعيت مشاهده شده در طي حفاري تونل خط 2 مترو تبريز

خلاصه
با ساخت ماشينهاي تونلزني تمام مقطع، امكان حفر تونلها تحت شرايط بسيار متفاوت زمينشناسي از سنگ سخت تا لايههاي رسوبي بسيار نرم بوجود آمده است. لزوم ساخت تونلهاي مختلف با اهداف خاص، انتخاب مسيرهاي با شرايط زمينشناسي پيچيده و دشوار را در برخي موارد اجتناب ناپذير ساخته است. شرايطي همچون مواجهه با زونهاي گسلي، زمينهاي مچاله شونده، زمينهاي سخت و ساينده، زمينهاي سست و رسدار با رفتار چسبندگي، زمين هاي با نفوذ پذيري بالا در شرايطي كه سطح آب زيرزميني بالا باشد و ... همگي جزء شرايط محدود كننده زمينشناسي و ژئوتكنيكي بوده كه نتيجه آن كاهش نرخ حفاري است. علت اصلي مواجهه با چنين شرايطي عدم شناخت كافي از شرايط پيچيده و متغير زمين بوده و براي جلوگيري از بروز چنين مشكلاتي لازم است تا خصوصيات زمين شناسي و ژئوتكنيكي مسير تونل بطور كلي شناخته شوند. در مطالعه حاضر مخاطرات زمين شناسي مرتبط با نوع خاك و دانه بندي آن در مسير تونل خط 2 مترو تبريز مورد بررسي قرار گرفته و نتايج حاصله با وضعيت مشاهده شده در طي حفاري تونل مورد مقايسه قرار گرفته است. يافته ها نشان دهنده اين است كه مطابقت نسبي بين پيش بيني مخاطرات و رفتار زمين مشاهده شده در طي حفاري تونل وجود دارد.

كلمات كليدي:

حفاري مكانيزه . مخاطرات زمين شناسي . دانه بندي خاك . كلاگينگ . خط 2 مترو تبريز 

نویسندگان :

محمدرضا باغبان گل پسند ، منوچهر دوستي ، بهروز حيدري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي تأثير حفاري تونل خط 7 مترو بر ايستگاه F1 ( خط 1 ) متروي تهران 

خلاصه
حفاري فضاهاي زير زميني نظير تونل، سبب ايجاد تغييراتي در وضعيت اوليه تنشهاي داخلي زمين شده كه نتيجه آن ايجاد جابجايي و نشست در محيط اطراف آن است. از جمله مسائل مهم در تونلسازي شهري، بررسي تأثير عبور تونل از مجاورت سازهها و معارضين مختلف ميباشد. يكي از مترو تهران ميباشد. خط 7 F چالشهاي موجود در مسير حفاري تونل قطعه شرقي- غربي خط 7 مترو تهران، عبور از محدوده خط 1 و ايستگاه 1 متروي تهران در اين محدوده با خط 1 مترو داراي تقاطع غيرهمسطح بوده و از زير اين خط ميگذرد. با توجه به فاصله كم دو تونل، امكان ايجاد بصورت عددي و با استفاده از F نشستهاي غيرمجاز در محل تقاطع دو تونل وجود خواهد داشت. در اين مقاله اثر حفاري تونل مترو بر ايستگاه 1 مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج بدست آمده حاكي از امكان ايجاد آسيبهاي سازهاي در سقف و Flac3d نرم افزار سه بعدي تفاضل محدود تمهيداتي درنظر گرفته شده كه به F با عبور تونل خط 7 خواهد بود. بنابراين بمنظور كاهش اثرات حفاري تونل مترو بر ايستگاه 1 F كف ايستگاه 1 آن اشاره شده است.

كلمات كليدي:

مدلسازي عددي . معارضين . تونلهاي شهري . اثر متقابل تونل . نشست

نویسندگان :

عباس معاديخواه ، علي مرتضوي ، روح اله جاودان

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي تاثير پارامترهاي ابعادي تونل هاي احداث شده تحت اثر بارگذاري ناشي از انفجار

خلاصه
با توجه به كم بودن فضاهاي شهري، نياز است كه از فضاهاي زيرزميني به خوبي استفاده كنيم. از جمله استفاده از فضاهاي زيرزميني، ايجاد مترو مي باشد. اين فضاها به علت اينكه يكي از شريانهاي حياتي شهر هستند و هزينه ساخت آنها بسيار بالاست، نياز به نگهداري در مقابل حملات تروريستي را دارند. به علت هزينه بر بودن آزمايشات ميداني و يا سهل نبودن شرايط آزمايش، استفاده از روش هاي المان محدود براي بررسي رفتار و پاسخ ديناميكي اين سازه ها و برآورد مقدار خسارت ها و صدمات وارده ضروري مي باشد. در اين مقاله، ابتدا روشهاي مختلف اعمال بارگذاري انفجاري ذكر شده سپس با مدل كردن يك تونل دوقلو بوسيله نرم افزار نحوه بارگذاري لاينينگ با اين نرم افزار توسط نمودارهايي نشان داده مي شود. همچنين بارگذاري ،ABAQUS المان محدود ارتش آمريكا مي باشد نشان داده مي شود. اين TM5- كه نتايج فرمول ها و نمودارهاي آئين نامه 1300 Conwep بوسيله نرم افزار باهم در نمودارهايي مشترك مقايسه مي شوند. بعد از مشخص شدن صحت Conwep و Abaqus دو نوع بارگذاري يعني در بارگذاري انفجاري، ابعاد فيزيكي محيط اطراف تونل، اندازه مش هاي استفاده شده در آناليزها، عمق مدفون سازه تونل، ضخامت لاينينگ تونل، مقدار ماده منفجره و فاصله مركز به مركز تونل ها بررسي و عكس العمل لاينينگ تونل در مقابل تغيير اين پارامترها در نمودارهايي نشان داده مي شوند. رفتار الاستو پلاستيك خاك بوسيله معيار داكر - پراگر در نظر گرفته شده است. نتايج، بهينه ترين ابعاد را براي تحليل و طراحي تونل را ارائه ميدهند.

كلمات كليدي:

فضاهاي زير زميني . بارگذاري انفجاري . پدافند غيرعامل . پارامترهاي ابعادي . ABAQUS   

نویسندگان :

علي ميرزائي ، توحيد اخلاقي ، سعيد بابايي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي تاثير پارامترهاي مكانيكي خاك بر تونل هاي احداث شده تحت اثر بارگذاري ناشي از انفجار

خلاصه
با افزايش جمعيت شهرها و توسعه آنها، نياز به گسترش زيرساخت هاي جديد و كاراتر ميباشد. با توجه به كم بودن فضاهاي شهري، نياز است كه از فضاهاي زيرزميني به خوبي استفاده كنيم. از جمله استفاده از فضاهاي زيرزميني، ايجاد مترو مي باشد. اين فضاها به علت اينكه يكي از شريانهاي حياتي شهر هستند و هزينه ساخت آنها بسيار بالاست، نياز به نگهداري در مقابل حملات تروريستي را دارند. سيستم حمل و نقل عمومي يكي از اهداف حملات تروريستي است كه بوسيله انفجار تحت تاثير قرار مي گيرد. با توجه به تهديدات تروريستي و مسائلي چون پدافند غيرعامل، بررسي اين سازه ها دراثر بارگذاري انفجاري ضروري است. اما به علت هزينه بر بودن آزمايشات ميداني و يا سهل نبودن شرايط آزمايش، استفاده از روش هاي المان محدود براي بررسي رفتار و پاسخ ديناميكي اين سازه ها و برآورد مقدار خسارت ها و صدمات وارده ضروري مي باشد. در اين مقاله، ابتدا روشهاي مختلف اعمال بارگذاري تاثير پارامترهاي مكانيكي ،ABAQUS انفجاري ذكر شده سپس با مدل كردن يك تونل دوقلو بوسيله نرم افزار المان محدود خاك اطراف تونل احداث شده تحت بارگذاري انفجار مورد ارزيابي قرار مي گيرد. اين پارامترها شامل: زاويه اصطكاك، چسبندگي، مدول الاستيسيته خاك و.... مي باشد. رفتار الاستو پلاستيك خاك بوسيله معيار داكر- پراگر در نظر گرفته شده است. نتايج نشان مي دهند كه با افزايش سختي محيط اطراف تونل، تنش و جابجايي سازه تونل تحت انفجار كاهش مي يابد. لذا تونل هاي با محيط اطراف شامل پارامترهاي مكانيكي ضعيف تر، در حملات تروريستي خسارت بيشتري مي بينند.

كلمات كليدي:

فضاهاي زير زميني . بارگذاري انفجاري . پدافند غيرعامل . پارامترهاي مكانيكي خاك . ABAQUS 

نویسندگان :

علي ميرزائي ، توحيد اخلاقي ، سعيد بابايي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي جابجاييهاي پوشش تونل با مدلهاي رفتاري متفاوت در مجاورت گودبرداري با روش اجزاء محدود

خلاصه
در سالهاي اخير، شهرهاي زيادي در حال توسعه سيستم قطار شهري هستند. با توسعه فضاهاي زيرزميني و سيستم قطار شهري اندركنش بين حفاريها و تونلهاي موجود به طور فزايندهاي افزايش مييابد. ساخت و ساز در مجاورت تونلهاي موجود، شامل حفاري بالاي تونل، باعث تاثير قابل توجهي در تنش و جابجاييهاي تونل ميشود. دقت آناليز اجزاء محدود در طراحي حفاريها در مناطق شهري مهم است. دقت و صحت آناليز به انتخاب مدل رفتاري مناسب خاك و پارامترهاي آن بستگي دارد. از اينرو، در اين به بررسي اختلاف نتايج مدلهاي رفتاري با معيار گسيختگي موهركولمب، ،ABAQUS مطالعه با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود دراكر پراگر خطي و كم كلي اصلاح شده در جابجاييهاي افقي و قائم پوشش تونل در اثر گودبرداري پرداخته شده است. بدين منظور، حفاري تونل به صورت حفاري مكانيزه، خاك به صورت يك لايه افقي در نظر گرفته شده و سپس، گودبرداري در موقعيتهاي مختلف نسبت به تونل مدلسازي شده است. نتايج نشان دادندكه، مدلهاي رفتاري تاثير بسزايي در پيش بيني جابجايي پوشش تونل دارند. همينطور، مدل كم كلي اصلاح شده جوابهاي واقعگرايانه تري نسبت به مدلهاي الاستوپلاستيك كامل موهركولمب و دراكر پراگر نشان ميدهد.

كلمات كليدي:

تونل . گودبرداري . موهركولمب . دراكر پراگر . كم كلي اصلاح شده

نویسندگان :

سعيد بابايي ، هوشنگ كاتبي ، مسعود حاجي عليلوي بناب ، علي ميرزايي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

بررسي عددي نيروهاي داخلي پوشش تونل و نشست پشت ديوار گودبرداري با مدلهاي رفتاري متفاوت در مجاورت گودبرداري

خلاصه
با توجه به توسعه فضاهاي زيرزميني و سيستم قطار شهري، اهميت اندركنش بين حفاريها و تونلهاي موجود به طور فزايندهاي افزايش يافته است. ساخت و ساز در مجاورت تونلهاي موجود، شامل حفاري بالاي تونل، باعث تاثير قابل توجهي در تنش و جابجاييهاي تونل ميشود. دقت آناليز اجزاء محدود در طراحي حفاريها در مناطق شهري مهم است. دقت و صحت آناليز به انتخاب مدل رفتاري مناسب خاك و پارامترهاي آن بستگي دارد. از اينرو، در اين مطالعه با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود به بررسي اختلاف نتايج لنگر خمشي پوشش تونل و نشست پشت ديوار ديافراگم در اثر گودبرداري با مدلهاي رفتاري ،Abaqus موهركولمب، دراكر پراگر خطي و كم كلي اصلاح شده پرداخت شده است. بدين منظور، حفاري تونل مورد نظر با استفاده از حفاري مكانيزه فرض و خاك به صورت يك لايه افقي در نظر گرفته شده و سپس، گودبرداري در موقعيتهاي مختلف نسبت به تونل مدلسازي شده است. نتايج نشان دادند كه مدلهاي رفتاري تاثير بسزايي در پيش بيني نشست پشت ديوار گودبرداري و لنگر خمشي پوشش تونل دارد. همينطور، مدل كم كلي اصلاح شده جوابهاي واقعگرايانهتري نسبت به مدلهاي الاستوپلاستيك كامل موهر كولمب و دراكر پراگر نشان ميدهد. در حاليكه، مدلهاي رفتاري دراكر پراگر خطي و موهر كولمب به دليل برابر در نظر گرفتن مدول الاستيسيته باربرداري و بارگذاري نتايج غير واقع گرايانهاي در پيش بيني نشست پشت ديوار ديافراگم نشان ميدهند.

كلمات كليدي:

تونل . گودبرداري . موهركولمب . دراكر پراگر . كم كلي اصلاح شده

نویسندگان :

سعيد بابايي ، هوشنگ كاتبي ، مسعود حاجي عليلوي بناب ، علي ميرزايي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تأثير فاصله بين جبهه كار تونل هاي دوقلو روي نشست هاي سطحي زمين نرم در تونل سازي سپري EPB

خلاصه
توسعه شهرهاي بزرگ به علت افزايش ترافيك شهري، نيازمند توسعه سيستم حمل و نقل است. يكي از راههاي توسعه سيستم حمل و نقل، ايجاد سيستم حمل و نقل زيرزميني است. حال سيستم حمل و نقل زيرزميني اغلب نيازمند احداث تونل در اعماق كم زمينهاي خاكي است. در اثر احداث تونل، وضعيت تنش در خاك اطرافش تغيير خواهد كرد. اين امر منجر به ايجاد جابه جايي هايي در خاك اطراف تونل و در طي آن گسترش اين جابه جاييها تا سطح زمين ميشود. در چند دهه اخير، استفاده از تونل سازي به روش سپري در زمين هاي خاكي و سنگي، افزايش چشمگيري داشته است. در اثر تونل سازي سپري در زمينهاي خاكي، افت حجمي ناشي از جابجاييهاي زمين در جبهه كار تونل (ناشي از ناپايداري جبهه كار تونل)، امتداد سپر و نيز فضاي خالي دنباله سپر و در طي آن گسترش اين افت حجمي تا سطح زمين از عوامل موثر در افزايش نشستهاي سطحي زمين در طي پيشروي تونل است. در سالهاي اخير، استفاده از سپر فشار جهت كاهش جابجاييهاي زمين در جبهه كار تونل (پايدار سازي جبهه كار تونل)، رشد قابل توجهي داشته است. لذا در اين تحقيق با (EPB) تعادلي زمين روي بخشي از خط شمالي- جنوبي متروي اصفهان به بررسي تأثير فاصله طولي Plaxis 3D Tunnel مطالعات عددي سه بعدي توسط نرم افزار اجزاي محدود در اعماق مختلف و با فواصل (EPB) بين جبهه كار تونل هاي دوقلو روي نشستهاي سطحي زمينهاي خاكي در طي پيشروي تونلها با سپر فشار تعادلي زمين محور تا محور مختلف پرداخته شد.

كلمات كليدي:

تونل سازي سپري . EPB . تونلهاي دوقلو . نشست زمين . روش المان محدود

نویسندگان :

محمد عفتي دارياني ، ابوذر علي ياري

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تاثير ميرايي ساختارهاي پدافندي هوشمند در توده خاك بر روي امواج ناشي از انفجار مطالعه موردي-تونل خط 7 مترو تهران

خلاصه
در دهه اخير، مطالعه بر روي ميرايي امواج ناشي از انفجار در مجاورت سازههاي زيرزميني بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در مهندسي پدافند مطلوب است كه از سازههاي استراتژيك مانند برخي از تونلها در برابر بارهاي انفجاري، مورد حفاظت قرار گيرند. جهت نيل به اين هدف، در كنار اصلاح پارامترهاي ديناميكي خاك و عمق سازه مورد بررسي، وجود يك ساختار پدافندي هوشمند در توده خاك ميتواند بسيار مفيد واقع شود. در اين تحقيق با استفاده از روش عددي المان محدود، اثر دو ساختار پدافندي متفاوت كه در بالاي تونل خط هفت مترو تهران قرار دارند، بر روي انعكاس، انكسار و كاهندگي امواج ناشي از انفجار سطحي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج اين تحقيق نشان ميدهد كه با حضور ساختارهاي پدافندي، تنش ايجاد شده ناشي از انفجار سطحي در تاج و كف تونل ميتواند به ترتيب به اندازه 48.2 و 55.4 درصد نسبت به حالتي كه ساختار پدافندي وجود ندارد، كاهش يابد.

كلمات كليدي:

بارگذاري انفجار . ساختار پدافندي هوشمند . تحليل المان محدود . تونل خط هفت مترو تهران

نویسندگان :

محمد داودي ، جمشيد بغدادي ،جواد جليلي

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)

تحليل برگشتي پارامترهاي ژئوتكنيكي پروژه خط 7 متروي تهران، قطعه شرقي – غربي

خلاصه
تحليل پايداري تونلها و فضاهاي زيرزميني با استفاده از روشهاي عددي پيشرفت قابل توجهي كرده است. اما به دليل غير قابل اعتماد بودن دادههاي ورودي،گاهي اوقات پيش بيني رفتار خاك و ارزيابي پايداري، دقت چندان زيادي ندارند. از طرفي اندازهگيري دقيق پارامترهاي مكانيكي، ساختار زمين شناسي توده خاك،حالت اوليه تنش و ساير پارامترهاي موثر بسيار دشوار است و نتايج آزمايشهاي برجا و آزمايشگاهي پراكندگي محسوسي دارند. براي رفع چنين مشكلي از پژوهشهاي صحرايي و تكنيكهاي برگشتي استفاده ميشود. در اين مقاله روش مستقيم تحليل برگشتي بر اساس الگوريتم جستجوي تك متغيره براي تعيين پارامترهاي ژئوتكنيكي در قطعه شرقي- غربي پروژه خط هفت متروي تهران استفاده شده است. تحليلهاي انجام شده است.نتايج تحليلها نشان ميدهند كه مقدار متوسط ضريب تنش منطقه 0.5 ، متوسط مدول Flac3D عددي با استفاده از نرم افزار الاستيسيته 45 مگاپاسكال ، زاويه اصطكاك داخلي 30 و چسبندگي 40 كيلوپاسكال ميباشد.

كلمات كليدي:

تحليل برگشتي . روش تك متغيره . خط 7 متروي تهران . پارامترهاي ژئوتكنيكي

نویسندگان :

ليلا وليزاده  ،جواد غلامنژاد

پنجمین همایش بین المللی مهندسی ژئوتکنیک و مکانیک خاک (1395)