بررسی اثرات پارامترهای مختلف در تعیین میزان بهینه فشار جبهه کار تونل‌های مکانیزه در خاک‌های رسی- سیلتی

برآورد فشار لازم برای نگهداری جبهه کار تونل، یکی از مهم­ترین عوامل حفاری ایمن و بهینه با استفاده از ماشین­های حفار مکانیزه در نواحی شهری است. چرا که اعمال فشار کمتر و یا بیشتر از حد تعادلی به جبهه کار به ترتیب باعث فرونشست و بالازدگی در جبهه کار و سطح زمین می­شود. در مقاله حاضر، با استفاده از نرم­افزار المان محدودABAQUS  به بررسی تأثیر پارامترهای مدول الاستیسیته، مشخصات مهندسی خاک با تأکید بر چسبندگی و همچنین شرایط آب زیرزمینی بر روی میزان بهینه فشار جبهه کار در خاک­های چسبنده پرداخته شده است. بیش از 130 مدل سه­بعدی تحلیل و با اندازه­گیری مقادیر جابجایی­های جبهه کار تونل به ازای مقادیر متفاوت فشار جبهه کار و پارامترهای مختلف مورد بررسی، مقدار بهینه فشار جبهه کار تعیین شده است. بر اساس نتایج حاصل مدول الاستیسیته خاک و تراز آب زیرزمینی تأثیر قابل توجهی در مقدار فشار بهینه جبهه کار دارد. همچنین، زاویه اصطکاک داخلی دارای تأثیر بیشتری نسبت به چسبندگی در مقدار فشار بهینه جبهه کار می­باشد. با توجه به تعداد بسیار زیاد پارامترهای دخیل در حفاری مکانیزه مشخصات هندسی تونل، پارامترهای مختلف ماشین حفار و مشخصات ژئوتکنیکی مسیر، از مشخصات پروژه خط 2 قطار شهری تبریز انتخاب شده است تا پارامترهای استفاده شده در تحلیل­های عددی منطبق بر واقعیت باشد. همچنین، صحت­سنجی نتایج مدل عددی با استفاده از نتایج نشست سطحی حاصل از ابزاربندی پروژه انجام یافته است.