بررسی تاثیر فشار سینه کار و فشار تزریق بر نشست سطح زمین در تونلسازی مکانیزه شهری- مطالعه موردی تونل مترو قطعه شرقی غربی خط 7 تهران

ساخت تونل و فضاهای زیرزمینی در مناطق شهری روز به روز در حال گسترش است. اکثر این فضاها به علت نزدیک بودن به سطح زمین در بستر خاکی حفر می شوند. در محیط های خاکی یکی از موارد مهم جهت کنترل پایداری تونل و جلوگیری از نشست سطح، فشار سینه کار و فشار تزریق است. در پروژه مترو تونل خط 7 قطعه شرقی غربی تهران، تونل با ماشین حفاری مکانیزه از نوع متعادل کننده فشار زمین ( epb) حفر می شود. در این تحقیق با تمرکز بر روی چهار مقطع از این تونل به بررسی تاثیر فشار سینه کار بر نشست سطح زمین پرداخته شد. فشار سینه کار در چهار حالت فشار اولیه، 5/1 برابر فشار اولیه، 2 برابر فشار اولیه، 4 برابر فشار اولیه و فشار تزریق در 5 حالت بدون اعمال تزریق، برابر فشار سینه کار، 5/0 بار بیشتر از فشار سینه کار، 1 بار بیشتر از فشار سینه کار و 2 بار بیشتر از فشار سینه کار با استفاده از مدل سازی عددی و سه بعدی اجزاء محدود و نرم افزارplaxis3d tunnel v 1.2 مورد تحلیل قرار گرفت. برای حالت h<2d تاثیرات فشار سینه کار و فشار تزریق بر نشست سطح به مراتب بیشتر از حالت h>2d است نتایج نشان می دهد افزایش 4 برابری فشار سینه کار حداکثر باعث کاهش 5 میلی متر ماکزیمم نشست می شود. بنابراین اگرچه افزایش فشار سینه کار باعث کاهش نشست شده است ولی این میزان بسیار ناچیز است. در این پروژه میزان فشار تزریق در کاهش نشست بسیار تاثیر گذار است. فشار بهینه تزریق، 5/0 بار بیشتر از فشار سینه کار ارزیابی شد. افزایش فشار تزریق بیش از این تاثیر چندانی بر میزان نشست ندارد. اعتبار سنجی نتایج با استفاده از ابزار بندی در سطح زمین و بر روی دو مقطع از تونل انجام گرفته است. با مقایسه مدل سازی و نتایج حاصل از ابزاربندی نشان می دهد صحت روند مدل سازی به خوبی انجام گرفته است.