طرح بهینه اختلاط دوغاب و تعیین فشار تزریق مناسب در تونل های حفر شده بوسیله tbm در محیط های خشک (مطالعه موردی: تونل های متروی شیراز)

در هنگام حفر به کمک روش های تونلسازی مکانیزه و بعد از نصب سیستم نگهداری، بین سطح خارجی نگهداری نصب شده و محیط حفاری شده یک فضای خالی بوجود می آید که می بایست جهت جلوگیری از ریزش خاک و سنگ به درون این فضا و ایجاد نشست سطحی در اثر این ریزش، بوسیله ماده مناسبی پر شود. پر کردن این فضای خالی حلقوی تحت عنوان عملیات backfilling یاد می شود که معمولاً با استفاده از دوغاب های تهیه شده از سیمان، ماسه، آب و ...، انجام می شود. لذا می بایست مخلوطی جهت تزریق انتخاب شود که هم دارای قابلیت پمپاژ خوبی باشد و با توجه به شرایط محیط حفاری علاوه بر خاصیت پرکنندگی دارای مقاومت لازم نیز بوده و حتی در شرایط نمناک قدرت آب بند کنندگی لازم را جهت جلوگیری از نفوذ آب به درون تونل و یا سینه کار داشته باشد. با توجه به اینکه تونل های قطار شهری شیراز در آینده ای نزدیک در محیط خشک حفر می شود و نیازی به خاصیت آب بندکنندگی دوغاب نمی باشد، در این تحقیق سعی شده است تا با توجه به آزمایشات به عمل آمده طرح اختلاطی مناسبی برای این محیط ارائه شود. لذا با توجه به آزمایشات به عمل آمده دو طرح اختلاط مجزا ارائه شد. از طرفی عملیات تزریق می بایست تحت فشار مناسبی صورت گیرد به گونه ای که نه چنان کم باشد که باعث ریزش خاک به درون این فضای خالی و در نهایت بروز نشست سطحی شود و نه چنان زیاد باشد که سبب ایجاد شکست هیدرولیکی در خاک اطراف، بالازدگی سطح و یا آسیب به نگهداری نصب شده گردد. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار plaxis 3d tunnel، با بررسی تأثیر فشار تزریق بر میزان نشست ایجاد شده، فشاری برابر با 150 کیلو پاسکال جهت تزریق پرکننده به درون فضای خالی به دست آمد.