ارزیابی طراحی تونل براساس تحليل برگشتی داده هاي ابزاربندي (مطالعه موردي: تونل پونه، آزادراه خرمآباد اراک)

چكيده
تحلیل پایداری تونلها و تعیین مشخصات رفتاری توده سنگ با استفاده از روشهای عددی با محدودیتهایی ازنظر اعتبار دادههایخروجی همراه است. یکی از روشهای مؤثر برای حل این محدودیتها استفاده از سیستم پایش و ابزاربندی در تونل هاست که باهدفکنترل جابجاییها و ارزیابی پایداری سازههای زیرزمینی و مشخصات توده سنگ انجام میگیرد. در تونل دوقلوی پونه واقع در آزادراه خرم-آباد اراک تعداد قابل توجهی ابزار همگرائی سنج به منظور پایش جابجایی تونل در طول فرآیند ساخت وساز برای اطمینان از کنترل فشار -زمینی بر سیستم نگهداری موقت اجراشده است. هدف اصلی این پایان نامه، بهر هگیری از روش مستقیم تحلیل برگشتی برای تعیین مدولتغییر شکل پذیری ) E (، نسبت تنش افقی به قائم ) K (، چسبندگی ) C در تونل دوقلوی پونه واقع در آزادراه )ϕ( ( و زاویه اصطکاک داخلیخرمآباد اراک می باشد. تحلیلهای عددی با استفاده از نرم افزار - Phase2 انجام شده است. با توجه به اطلاعات جابجایی ایستگاههایهمگرایی مختلف، مقادیر پیشنهادی پارامترهای ژئومکانیکی بر اساس حداقل مقدار خطای بین مقدار اندازه گیری شده و نتایج مدل سازیبه دست آمده است. نتایج تجزیه وتحلیل های برگشتی در تونل دوقلو پونه اطلاعات قابل توجهی برای طراحی سیستم نگهداری مناسب ارائه نموده است. علاوه بر این، بر اساس منحنی پاسخ زمین، زمان مناسب برای نصب سیستم نگهداری پیشنهادشده است.

واژه هاي کليدي:

تونل دوقلو پونه . ابزاربندی . همگرایی سنج . تحلیل برگشتی . نرم افزار Phase2 .

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

تجزیه و تحليل قابليت اطمينان سيستم هيدروليک ماشين حفاري تونل

چكيده
برآورد قابلیت اطمینان نقش مهمی در تکامل عملکرد سیستم یا تجهیزات برعهده دارد. پیش بینی قابلیت اطمینان برای هر نوع ازماشینآلات، همانند برنامهریزی تعمیر و نگهداری، برنامهریزی تولید، ارزیابی قابلیت اطمینان، تشخیص خرابی در سیستم تولید وارزیابی خطر ضروری است. عملکرد سیستم بستگی به قابلیت اطمینان ماشینآلات مورد استفاده، محیط کار، تعمیر و نگهداری،فرایند عملکرد و مهارتهای تخصصی اپراتورها، و غیره دارد. کارآیی سیستمهای هیدرولیك برای سهولت انتقال نیرو، موجب گسترشروز افزون این سیستمها شده است . از سیستمهای هیدرولیك در خطوط تولید مدرن، صنایع سبك و سنگین و ماشینآلات متحرکاستفاده میشود.هدف از این مطالعه تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان عملیاتی سیستم هیدرولیك ماشین حفاری تونل میباشد. مطالعه با استفاده ازدادههای خرابی و تعمیر سیستم هیدرولیك در تونل خط 2 متروی تبریز انجام شده است. این تجزیه و تحلیل یك روش برایشناسایی زیر سیستمها یا اجزای حیاتی و حساس سیستم هیدرولیك که نیاز به توجه بیشتری برای بهبود دارند توسعه داده است. بهمنظور تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان سیستم هیدرولیك، از بین روشهای متداول، روش تحلیل آماری بدلیل جامعیت و قابلیتهایبالا انتخاب شد. در این روش زمانهای بین خرابی به عنوان متغیرهایتصادفی استفاده میشوند. برای تشخیص نوع دادهها دو مرحلهآزمون روی دادهها انجام میگیرد. در مرحله اول دادهها برای وجود یا عدم وجود روند مورد ارزیابی قرار میگیرند. در صورت وجودروند در دادهها، از فرآیند پواسون ناهمگن )قانون توان( استفاده میشود. در صورت عدم وجود روند در دادهها برای مدلسازی این نوعدادهها از فرآیند تجدیدشونده و آمار کلاسیك استفاده میشود.در نهایت بررسی قابلیت اطمینان برای تمامی زیر سیستمها انجام شده و به کل سیستم تعمیم داده میشود تا مشخص شود کدام زیرسیستم از نظر قابلیت اطمینان بحرانی بوده و باید توجه بیشتری به آن شود. طبق نتایج به دست آمده مشخص گردید که زیرسیستم H.B.W  با 83 درصد، بحرانیترین / فراوانی 08 زیرسیستم و زیرسیستم 38 درصد / فشار روغن با 30 کل خرابیها، بهترین شرایط رادارد. همچنین قابلیت اطمینان کل سیستم هیدرولیك پس از طی 08 ساعت عملیات پیوسته تقریبا به نزدیکی صفر میرسد. همچنین در 28 ساعت کارکرد اولیه دستگاه 08 درصد از قابلیت اطمینان دستگاه کاسته میشود که مقدار قابل توجهی است.

واژه هاي کليدي:

قابلیت اطمینان . سیستم هیدرولیك . تونلسازی

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

تهدیدها و فرصت ها در طراحی معماري داخلی تونل ها

چكيده
طراحی معماری داخلی تونل ها، در کشور ما، موضوع جدیدی است. تونل های ساخته شده تاکنون، به پوشش سازه ای ختم شده و اثراتبصری و ادراکی آن بر انسان در حین بهره برداری از آن، لحاظ نشدهاست. این مطالعه با هدف دستیابی به چارچوبی برای طراحی معماریداخلی تونل ها جمع آوری شدهاست. روش گردآوری اطلاعات، مصاحبه و مشاهده و مطالعات اسناد در حوزه ادراک بوده است. نتایجپژوهش نشان میدهد عوامل محدود کننده در تونل شامل سه دسته عوامل محیطی، ادراکی و بهره برداری هستند که در خارج از فضایتونل وجود ندارند. این عوامل شامل محدودیت های ابعاد، خطاهای دید و محدودیت های آن، خطاهای ادراک و محدودیت های آن و خلاءهویت و حس مکان و نیز محدودیت های ایستایی، ایمنی و بهرهبرداری از طرح میشوند. پاسخ های پیشنهادی برای طراحی، باید نوعیهویت بخشی، تنوع، سبکی و ایستایی و قابل دسترس بودن را در طراحی ارائه دهند. همچنین تآکید بر ریتم در طول تونل و ایجاد تنوع درریتم در فواصل دویست تا پانصد متری، ضمن حفظ تمرکز راننده، بر اثر دیواره محصور غلبه کرده و از خستگی و خواب آلودگی در حین مسیر میکاهد.

واژه هاي کليدي:

تونل . معماری داخلی . ادراک . دید . دیواره محصور

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

توسعه نرم افزار تخمين احتمالاتی حجم آب ورودي به تونل

چكيده
با توجه به رشد سریع تکنولوژی در سال های گذشته و استفاده هرچه بیشتر نرم افزا رهای کامپیوتری در مطالعات معدنی و ژئوتکنیکی،نیاز به توسعه نرم افزارهای کامپیوتری برای رفع محدودیت های موجود در روش های مطلاعاتی احساس می شود. ورود آب به تونل می تواندمنجر به کاهش پایداری تود هسنگ، اعمال فشار به سیستم نگه داری و خسارت به تجهیزات حفاری شود، بنابراین پیشبینی حجم آبورودی در جهت مقابله با آن ضروری است. به دلیل دقیق نبودن اندازه گیری پارامترهای برداشت شده، داده های محدود و عدمقطعی تهای مربوط به زمین )موقعیت درزه ها و ناپیوستگی ها در تود هسنگ( بهتر است برای محاسبه حجم آب وارد شده از روش هایاحتمالاتی استفاده شود. بدین منظور نرم افزاری برای به کارگیری روش مونت کارلو در تخمین آب ورودی به تونل طراحی و ساخته شد.به جهت کاربر پسند بودن و سادگی نرم افزار، زبان برنامه نویسی VBA انتخاب شد. در انتها بااستفاده از نرم افزار توسعه داده شده حجمآب ورودی به تونل انتقال آب کرج محاسبه و با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه شد. نتایج حاصله نشان دهنده عملکرد و دقت خوب نرم افزار بود.

واژه هاي کليدي:

آب های زیرزمینی . تونل . ورود آب به تونل . برنامه نویسی

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

ارزیابی پتانسيل لهيدگی و همگرایی تونل با روش هاي آماري و مدل سازي عددي (مطالعه موردي: قطعه اول تونل انتقال آب پيرانشهر به دشت نقده)

چكيده
یکی از پدیده های مهمی که ممکن است باعث بروز مشکلات در عملیات تون لسازی، نگهداری و بهرهبرداری از تونل به خصوص در سنگ-های ضعیف شود، لهیدگی سنگهای میزبان است. این پدیده هنگامی روی می دهد که تنشهای القائی بوجود آمده در اثر حفاریهایزیرزمینی بیشتر از مقاومت برشی توده سنگ دربرگیرنده تونل باشد. به این ترتیب خزش سنگ به داخل تونل آغاز می شود. به طور کلیساخت تونل در زمین های با پتانسیل لهیدگی بسیار سخت و زمان بر است، از این رو برآورد میزان پتانسیل لهیدگی، پیش بینی آثار آن وانتخاب روش حفاری و سیستم نگهداری مناسب از چالش های پیش رو مهندسان تونل است.منطقه تونل مورد مطالعه در کمربند دگرگونی و افیولیتی زون سنندج سیرجان واقع است. رخنمونهای منطقه را عمدتاً سنگهای -گوناگونی پدید آورده اند. ناپیوستگیها و گسلهای فراوانی در اثر عملکرد فازهای تکتونیکی گوناگون در منطقه دیده می شود. روند همهگسل ها و چین خوردگی ها، از امتداد زون زاگرس و زون سنندج سیرجان پیروی کرده و راستای شمال غربی جنوب شرقی دارند. - -همچنین با توجه به مطالعات انجام شده، 7 واحد زمین شناسی مهندسی در منطقه قابل تشخیص است.در این مقاله با روشهای متداول موجود به ارزیابی لهیدگی سنگ های مسیر قطعه ورودی تونل انتقال آب از پیرانشهر به شهرستان نقدهپرداخته شده است. این رو شها شامل رو شهای تجربی، نیمه تجربی و تئوری، تحلیلی می باشد. همچنین با مدلسازی عددی شرایط تونلرا در محیط نرم افزار شبیه سازی کرده و به مطالعه وضعیت لهیدگی سنگ ها در مناطق بحرانی پرداخته شده است. نتایج بررسی ها نشانمی دهد که پتانسیل لهیدگی در واحدهای زمین شناسی مهندسی مختلف موجود در حد کم تا متوسط و در زون های گسلی TF5 ، TF2و IF1 متوسط است. بحرانی ترین وضعیت از نظر لهیدگی سنگ در زون گسلی TF4 اتفاق خواهد افتاد. نتایج بدست آمد از مدل سازی عددی با سایر روش ها تطابق خوبی نشان می دهد.

واژگان كليدي:

لهیدگی . همگرایی . TBM . تونل انتقال آب . مدل سازی عددی

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

ارزیابی کاربرد روش حفاري مرحلهاي ( NATM )در احداث ایستگاههاي قطار شهري

چكيده
گسترش تجربیات موفق و ارزشمند داخلی در زمینه اجرای مرحلهای فضاهای زیرزمینی بزرگ، منجر به بررسی مزایا و معایب استفادهاز این روش در اجرای فضاهای بزرگ زیرزمینی مانند ایستگاههای مترو شده است. تجربیاتی در زمینه اجرای ایستگاههای زیرزمینیبه روش حفاری مرحلهای ) NATM ( در کشورهای ایتالیا و شیلی گزارش شده است. روش متداول در احداث ایستگاههای زیرزمینیشهر تهران و دیگر کلانشهرهای ایران، روش طاق بتنی ) CAPS ( یا شمع و ریب است. در این روش با احداث گالریهای طولی درمحل تقاطع شمعها و طاق بتنی و یک گالری طولی در تاج طاق بتنی، دسترسی برای اجرای طاق و شمع ایجاد میگردد. سپس باقرار دادن آرماتور و بتن ریزی، سازه شمع و ریب تکمیل میگردد. در ادامه حفاری ایستگاه در پناه سازه نگهبان آغاز میگردد. اینروش با وجود سرعت به نسبت بالا، دارای صعوبتهای اجرایی زیاد و زمانبر جهت اجرای سیستم پیش نگهدارنده بتنی است. سیستم1 متر تشکیل شده است، تنها جهت پیش تثبیت خاک برای ایجاد امکان / پیش نگهدارنده که از طاقهای بتنی به ضخامت حدود 5حفاری و خاکبرداری ایجاد میشود و به عنوان بخشی از سازه نگهبان در طراحی سازهای بلند مدت ایستگاه نقشی ندارد. بنابراین درصورت امکان حذف این بخش به صرفه جویی قابل توجهی در زمان و هزینه منجر خواهد شد.در مقاله حاضر یکی از ایستگاه های خط یک قطار شهری قم )ایستگاه A12 ( که قبلاً به روش شمع و ریب طراحی شده است، بهروش حفاری مرحلهای نیز مدلسازی و طراحی گردید. مدلسازی به روش المان محدود ) FEM ( و با استفاده از نرم افزار Plaxis 2Dصورت گرفت. بررسی نتایج نشان می دهد که بیشترین تغییرشکلهای سطح زمین در مرحله حفاری بخش مرکزی مقطع مشاهده خواهد شد. جهت کنترل نشست در این بخش لازم است تمهیدات خاصی مانند فورپولینگ اندیشیده شود.

واژه هاي کليدي:

ایستگاه مترو . روش حفاری مرحلهای . روش شمع و ریب (روش طاق بتنی)

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

تقاضای سفر به شمال کشور و پیشنهاد شیوه سفر مناسباز طریق تونل عمیق و طویل البرز

چکیده
در کشور ما، حجم قابل توجهی از سفرها در جهت جنوب به شمال انجام میشود و حجم مسافر پذیری کرانه شمالی کشور، به طور پیوسته افزایشمییابد. این مسئله باعث میشود کریدورهای فعلی دسترسی جنوب به شمال به طور پیوسته متراکم و متراکمتر شده و درنتیجه بهر هدهی سیستمحمل ونقل به طور پیوسته کاهش یابد. با توجه به رشد مداوم تعداد سفرها به خطه شمالی کشور، به نظر میرسد باید سیستم مؤثرتری علاوه برحمل ونقل جادهای برای انتقال سفرها وجود داشته باشد؛ اما وجود یک مانع فیزیکی مستحکم در مسیر، ایجاب می کند مد جدیدی از سفر که همانجابه جایی از طریق تونل عمیق و طویل البرز پیشنهاد گردد که در این پژوهش به بررسی تقاضای سفر به شمال کشور از طریق این تونل پرداختهمی شود.برای گذشتن از یکی از بهترین موانع طبیعی در مسیر اوراسیا که در آن دریای خزر و رشته کوه البرز قرارگرفته است تونل عمیق و طویل البرز ذه نهارا برای یک طرح ملی به خود مشغول می کند.همواره راه اندازی یک شیوه )مد( جدید حمل ونقلی در یک کریدور موجب تغییر عمده در سهم های شیوه های موجود و تحت سرویس دهی می شود . دراین میان پارامترهای تعیین کننده و متفاوت مد جدید است که می تواند در جذب ترافیک از مدهای فعلی بسیار تعیین کننده باشد . در این پژوهش، باتمرکز بر مسیر پرترافیک مسافری تهران مازندران و بر – اساس فاکتورهای مهم و حیاتی در مقایسه سیستم های حمل ونقل مسافری، سهم تونل البرزمابین استان های تهران و مازندران، پس از شروع و راه اندازی توسط روش تابع تقاضا محاسبه می گردد.2 سفر در یک جهت می باشد که اگر جهت /606/ تعداد سفرهایی که در حال حاضر فقط توسط حم لونقل عمومی صورت گرفته است معادل 3632 سفر در مسیر مابین استان تهران و مازندران می باشد؛ اما پس از احداث /262/ مخالف هم در نظر گرفته شود، تقریباً این عدد 2 برابر و معادل 898تونل سهم جابه جایی تونل 82 % خواهد بود.

واژه های کلیدی:

تونل عمیق و طویل البرز

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

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

ارزیابی و تطبيق مدل هاي پيش بينی عملكرد حفاري سنگ سخت مبتنی بر شاخص نفوذ صحرایی در تونل انتقال آب کرمان

چكيده
امروزه اهمیت استراتژیک مسئله تأمین آب در کشور موجب طراحی و اجرای تونلهای متعدد انتقال آب شده است. با توجه به شرایطزمین شناسی و کیفیت توده سنگ دربرگیرنده این تونلها، برای احداث آنها عمدتاً از ماشینهای حفاری سنگ سخت ) Hard Rock TBM ( استفاده میشود. با توجه به مسائل فنی اقتصادی این پروژهها، اجرای آنها مستلزمبرنامهریزی مناسب و بهینه از جمله تعیین -زمانبندی اجرا، تأمین قطعات و ... می باشد. از مهمترین عوامل مؤثر در این امر، پیش بینی عملکرد ماشین حفار قبل از شروع عملیات وارزیابی و بهینه سازی آن حین اجرا می باشد. لذا با توجه به تفاوت های شرایط حاکم بر هر پروژه، انتخاب و بکارگیری مدل مناسب ومنطبق بر شرایط خاص آن پروژه امری لازم است. تونل انتقال آب کرمان به عنوان طویل ترین تونل انتقال آب خاورمیانه در منطقه جنوبشرقی شهر کرمان و به منظور انتقال آب از سد شهیدان امیر تیموری )صفارود( و تأمین آب شرب این شهر در دست احداث است. درمطالعه حاضر پس از بررسی موضوعی معتبرترین مدل های پیش بینی و ارزیابی عملکرد حفاری مکانیزه، با بهره گیری از داده های بدستآمده از زون های مختلف زمین شناسی حفاری شده قطعه شمالی تونل انتقال آب کرمان، بر مبنای آنالیز و تحلیل های جامع آماری، روابطتجربی ارائه شده توسط محققین مختلف به منظور پیش بینی عملکرد مبتنی بر شاخص نفوذ برجا )صحرایی( ارزیابی شده است. در نهایتو با توجه به عدم هم پوشانی و مطابقت نتایج بدست آمده از روابط ارائه شده با مقادیر واقعی، با انجام یک تحلیل حساسیت خطی، رابطهای جدید با کمترین میزان خطای مطلق و تطبق بالا با نتایج حاصل از حفاری تونل انتقال آب کرمان در جهت تخمین میزان شاخص نفوذ برجا تعیین و ارائه شده است.

واژه هاي کليدي:

پیش بینی عملکرد TBM . نرخ نفوذ . شاخص نفوذ صحرایی . تونل انتقال آب کرمان

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

پیش بینی طول پیشروی تونل راه قزوین تنکابن با استفاده از رگرسیون غیر خطی و سیستم فازی

چکیده
گام پیشروی یکی از مشخصات عملیاتی حفر تونل به روش کلاسیک )چالزنی و انفجار( است. این پارامتر به دلیل تاثیر در زمان و هزینة پروژه تونلسازی اهمیت زیادی دارد. با پیش بینی گام پیشروی در طول احداث تونل، میتوان تخمین قابل قبول تری از زمان و هزینه پروژه بدست آورد.تاکنون روش های مختلفی برای تخمین گام پیشروی در احداث تونل ها به روش چالزنی و انفجار ارائه شده است. رگرسیون غیر خطی و سیستماستنتاج فازی دو ابزار کاربردی برای تخمین رفتار عملیاتی سیستم ها می باشند. هدف از ارائه این مقاله پیش بینی گام پیشروی تونل راه قزوینتنکابن با استفاده از رگرسیون غیر خطی و استنتاج فازی و مقایسه کارایی این دو روش با یکدیگر می باشد. برای دستیابی به این هدف، ابتداپارامترهای موثر بر گام پیشروی شناسایی و سپس 88 سری داده از عوامل تاثیر گذار و گام پیشروی حاصل به صورت میدانی برداشت شد. درادامه کمینه و بیشینة ورودیها و خروجی در سیستم استنتاج فازی و با توجه به محدوده تغییرات دادهها، افرازهای فازی تعیین و مجموعه قوانینفازی تدوین شد. در انتها با مقایسه رگرسیون غیر خطی و سیستم فازی، دقت تخمین هر دو روش ارزیابی و سیستم فازی به عنوان ابزار مناسب- تری برای پیش بینی نرخ پیشروی معرفی گردید.

واژه های کلیدی:

چالزنی و انفجار . پیش بینی گام پیشروی . رگرسیون غیر خطی . سیستم استنتاج فازی ( FIS ) . تونل راه قزوین تنکابن

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