بررسی نشست سطح زمین ناشی از حفر تونل¬های مترو با استفاده از EPB TBM به روش های عددی و آماری

حفاری‌های کم عمق از جمله تونل‌ها می‌توانند باعث حرکت زمین شوند که این حرکت‌ها به‌صورت نشست در سطح زمین نمایان می‌شوند. تونل‌‌ها ممکن است در مناطق شهری با تراکم جمعیت زیاد ساخته شوند، بنابراین نشست ایجاد شده بر ساختمان‌‌ها و تأسیسات قرار گرفته در بالای تونل تاثیرگذار است. به‌همین دلیل تخمین میزان نشست ناشی از حفر این تونل‌ها ضروری است.  عوامل مختلفی از قبیل عمق، فشار سینه‌کار و فشار تزریق بر میزان نشست ناشی از حفر تونل توسط EPB TBM تأثیرگذار هستند. در بخش اول این مقاله همه‌ی پارامترهای تأثیرگذار بر نشست ناشی از حفر تونل‌ در محیط‌های رسی، حفر شده توسط EPB TBM، معرفی می‌شود سپس با استفاده از مدل‌سازی عددی با نرم‌افزار Plaxis 3D TUNNEL ، کاربرد اطلاعات مربوط به متروی شیراز و بررسی پارامتری، نوع و میزان اثر این پارامتر‌ها بر نشست مشخص شده است. در ادامه با انجام تحلیل حساسیت نشست نسبت به پارامترهای مؤثر، تاثیرگذارترین پارامترها بر نشست معرفی می‌شوند. مطالعات انجام شده نشان می‌دهد که فشار سینه‌کار، فشار تزریق، همگرایی، مدول الاستیک خاک و عمق تونل بیشترین تأثیر را بر میزان نشست دارند. در بخش دوم این مقاله با استفاده از مدل‌سازی عددی فرآیند ساخت تونل‌های مترو به‌وسیله‌ی EPB TBM در محیط رسی اشباع از آب مدل شده است. سپس میزان نشست سطح زمین ناشی از حفر تونل و نتایج 27 مدل عددی برای ارائه رابطه‌ای آماری با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره استفاده شده است. در نهایت رابطه ارائه شده با داده‌های حاصل از اندازه‌گیری‌های برجای نشست در پروژه متروی شیراز مقایسه شده است. به‌کارگیری رابطه به‌دست‌آمده در تعیین نشست متروی شیراز و مقایسه آن با داده‌های ابزاربندی، کارا بودن رابطه ارائه شده را نشان می‌دهد. استفاده از این رابطه با داشتن پارامتر‌های ورودی آن که در همه پروژه‌های مترو موجود هستند، بسیار ساده بوده و خطای آن قابل قبول است.