ارزیابی تأثیر پارامترهای ژئوتکنیکی مصالح مسیر تونل بر روی نشست سطح زمین در تونل مترو کرج

رشد جمعیت و کمبود فضا در شهرهای بزرگ باعث افزایش نیاز به توسعه سیستم حمل و نقل عمومی و اجرای خطوط زیرزمینی مترو در این شهرها شده است. یکی از مهمترین مخاطرات حفاری تونل­های مترو، نشست ناشی از حفاری این تونل­ها و اثرات احتمالی آن بر روی سازه­های سطحی است. هدف اصلی از انجام این تحقیق بررسی میزان تاثیر مهمترین پارامترهای ژئوتکنیکی مصالح آبرفتی بر روی نشست سطح زمین است. مطالعه پیشینه تحقیق نشان می­دهد که تجزیهوتحلیلهمزمانپارامترهایموثر بر رفتارمصالح دربرگیرنده تونل، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. به منظور دستیابی به این هدف می­توان از روش طراحی آزمایش به دلیل امکان اعمال تغییرات آگاهانه در متغیرهای ورودی (پارامترهای ژئوتکنیکی) مدل و بررسی تغییرات خروجی (نشست سطح زمین) استفاده کرد. از طرف دیگر استفاده از دانش افراد خبره در یک مدل مبتنی بر سیستم مهندسی سنگ به منظور قضاوت در خصوص سیستم­های پیچیده همواره از کارایی بالایی برخوردار است. به همین دلیل در این مطالعه از این روش نیز به منظور دستیابی به اهداف تحقیق استفاده شده است. جهت استفاده از روش طراحی آزمایش ابتدا با استفاده از نرم­افزار تفاضل محدود FLAC3D، بخشی از تونل خط دو مترو کرج مدل و نتایج مدل ساخته شده با اطلاعات رفتارنگاری مقایسه شد. بدین ترتیب از کارایی مدل عددی ساخته شده در شرایط زمین­شناسی این محدوده اطمینان حاصل شد. در مرحله بعدی یک تحلیل دامنه­ایی و تحلیل حساسیت با استفاده از روش تاگوچی انجام گرفت. در تحلیل دامنه‌ایی انجام گرفته پارامترهای مدول الاستیک و نسبت پواسون با محدوه 0/46 و 0/14 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین تاثیر بر روی شاخص آزمایش و به تبع آن بر روی نشست سطح زمین هستند. همچنین خروجی­های تحلیل انجام گرفته با استفاده از نرم­افزار Minitab نشان می­دهد که مدول الاستیسیته و نسبت پواسون به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان تأثیر بر روی نشست سطح زمین هستند. نتایج مدل مبتنی بر نظرات افراد خبره نیز انطباق نسبی با نتایج روش طراحی آزمایش دارد. تحلیل مدل RES نشان می­دهد که بیشترین و کمترین وزن فعالیت پارامترهای مورد بررسی به ترتیب مربوط به مدول الاستیک با وزن 28/6 و نسبت پواسون با وزن 7/1 است. بنابراین این دو پارامتر دارای بیشترین و کمترین تأثیر بر روی نشست سطح زمین هستند.