تاثیر نوع زمین در تغییر شکلهای پیرامون تونل در حفاری زمینهای سست با روش پیش نگهداری

چکیده پایان نامه (شامل خلاصه، اهداف، روش های اجرا و نتایج به دست آمده): عموماً در مناطق شهری بعلت غالب بودن شرایط زمین ضعیف و بخاطر مسائلی نظیر ترافیک، حمل و نقل و طرح ریزی تجهیزات، تونل ها عمدتاً دراعماق کم حفر میشوند. از طرف دیگر تونلها باید بنحوی ساخته شوند که کمترین میزان تخریب را برای سازه های سطحی به همراه آورند، بنحوی که کمترین میزان تغییرشکل را در سطح زمین داشته باشیم. همچنین تونلها در مناطق غیر شهری عمدتاً در شرایط زمین نامناسبی که تأمین پایداری و محدود سازی تغییر شکل درهنگام حفاری نسبتاً مشکل میباشد، حفرمیشوند. بنابراین مهندسین تونل باید قادر به رفع مشکلات و مسائل به وجود آمده در مناطق شهری و غیر شهری باشند. یکی از روشهای متداول و اقتصادی در حفاری تونلها در زمینهای سست وکم عمق، تقویت و مسلح سازی تاج تونل به جهت جلوگیری از کرنشهای زیاد و ایجاد نگهداری اولیه زمین با استفاده از نصب لوله ها در تاج تونل و تزریق دوغاب از میان این لوله ها میباشد. جهت این لوله ها نسبت به جهت سینه کار مایل بوده و هم پوشانی داشته است. پس از عملیات حفاری و نصب لوله ها، آنها در محل باقی گذاشته می شوند. این تکنیک که اصطلاحاً روش پیش نگهداری (چتری) نامیده می شود، حفاری ایمن را، حتی در شرایط خاکهای نرم با ایجاد قوس طولی)چتر( به موازات محور تونل و کاهش تمرکز تنش جانبی، فراهم می سازد. استفاده از روش چتری برای اولین بار در اوایل دهه 1960 میلادی در بلژیک، در ساخت یک ایستگاه مترو، بکار رفت. ولی امروزه عمده کاربرد این روش در ژاپن و ایتالیا می باشد. در این تحقیق تاثیرات روش پیش نگهداری(چتری) در تغییر شکلهای پیرامون تونل و سطح زمین با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود plaxis 3d tunnel با دو روش مختلف، بررسی شده است. همچنین تاثیر پارامترهای ژئومکانیکی ورودی، از جمله (e،c،?) و تعداد و قطرهای فورپولها (پیش حائل ها) در بالای تاج تونل مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از بررسی ها نشان داد که بکارگیری روش چتری از لحاظ کنترل نشست سطحی و همچنین از لحاظ بارهای اعمالی تاثیر قابل توجهی دارد. همچنین میزان نشست سطح زمین و بالازدگی کف تونل با مدل رفتاری الاستوپلاستیک-موهر کولمب و مدل خاک سخت شونده با استفاده از نرم افزار plaxis مدل و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که در حالت مدل رفتاری خاک سخت شونده با افزایش روباره از میزان نشست سطح زمین کاسته می شود و میزان بالازدگی کف، حالت منطقی تری را در مقایسه با مدل رفتاری الاستو پلاستیک-موهرکولمب را نشان می دهد. کلمات کلیدی:تونلسازی، مسلح سازی زمین، پیش نگهداری، زمینهای سست