مطالعه عددی پارامتریک تأثیر وجود سازه سطحی بر نشست‏های ناشی از حفاری تونل

استفاده از سیستم حمل و نقل زیرزمینی مترو یکی از ضروریات توسعه شهری است. حفاری تونل مترو در محیط­های شهری معمولاً با استفاده از دستگاه TBM-EPB صورت می­گیرد و نشست‏های سطحی ناشی از آن می­تواند برای سازه­های سطحی و زیرساخت­های شهری خطرناک باشد. در این مطالعه، تأثیر وجود سازه سطحی بر نشست‏های سطحی ناشی از حفاری تونل مترو بررسی شده ­است. این بررسی شامل مقاطعی از متروی مادرید و سه مقطع فرضی یک لایه بوده و سه پارامتر جنس خاک، تعداد طبقات سازه سطحی و نسبت روباره به قطر تونل ( ) به عنوان متغیر فرض گردیده ­است. بدین منظور، سه نوع خاک­ (ماسه آهکی، رس قهوه­ای و رس پلاستیک آبی)، تعداد طبقات برای سازه سطحی (۳، ۵ و ۱۰) و سه نسبت  (1، 5/1 و 2) انتخاب شده ­است. در مدل‏سازی­های دوبعدی حفاری تونل از روش کنترل افت حجم و مدل رفتاری موهر-کولمب برای خاک استفاده گردیده ­است. بر اساس نتایج حاصل، وجود سازه سطحی و تأثیر سختی ناشی از آن، همواره نشست‏های ناشی از حفاری تونل را کاهش داده است. البته میزان کاهش نشست‏ها بسته به نوع خاک، تعداد طبقات سازه سطحی و نسبت  تونل متفاوت بوده­ و با تعویض جنس خاک، میزان تأثیرگذاری دو پارامتر دیگر تغییرات محسوسی داشته ­است.