تحلیل و پیش بینی نشست سطحی زمین ناشی از تونلسازی (مطالعه موردی: پروژه خط 2 قطار شهری تبریز)

رشد فزاینده جمعیت و لزوم دسترسی به نقاط مختلف و افزایش تراکم در مناطق شهری، لزوم استفاده از فضاهای زیر زمینی را در این مناطق ناگزیر ساخته است. متعاقباً ساخت اینگونه فضاهای زیر زمینی مخاطراتی را برای سازه های سطحی، زیر سطحی و همجوار در بر خواهد داشت که نادیده گرفتن آن می تواند نتایج جبران ناپذیری را به بار آورد. از جمله این مخاطرات، مسأله نشست ناشی از تونلسازی است که محیط اطراف تونل را تحت تاثیر خود قرار خواهد داد. از اینرو آغاز به کار ساخت فضا های زیر زمینی در مناطق شهری با ارائه راهکارهایی برای پیش بینی پروفیل نشست سطحی توام شده است. ساخت هر تونل در زمینهای خاکی همراه با تغییر در حالت تنش زمین و متقابلاً کرنشها است، اگر این کمیات بیش از حد زیاد شوند، ممکن است شرایط نامساعدی برای زمینهای اطراف حفاری فراهم آورند. در حقیقت، خیلی از تونلهای شهری در مناطقی حفاری می شوند که ساختمانها و تأسیسات زیربنائی وجود دارند، بنابراین، در حالت کلی نبایستی ساخت تونلها ساختمانهای مجاور، خیابانها و اماکن را بیش از حد تحت تأثیر قرار دهد و طراح مجبور است تا پیش بینی های قابل اعتمادی از نشستهای غیرقابل اجتناب توام با تونلسازی را انجام دهد. این مسأله بخش مهمی از وظیفه مهندس طراح جهت پیش بینی نشست سطح زمین ناشی از تونلسازی در اعماق و شرایط مختلف است. در این تحقیق موضوع رفتار خاک در اثر حفر تونل ها مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با بررسی سوابق پژوهشی و تجربیات گذشته اهمیت موضوع نشان داده شده و سپس کلیاتی در مورد پروژه خط 2 متروی تبریز و ویژگیهای زمین شناسی خاک مسیر ارائه شده است، سپس مختصر توضیحی در رابطه با نرم افزار مورد استفاده داده شده و مسئله دگرشکلی های ایجاد شده در محیطهای خاکی در اثر ایجاد تونل های مترو به کمک نرم افزار plaxis دو بعدی8.2 مورد بررسی همه جانبه قرار گرفته و با توجه به تحلیل های صورت گرفته بر روی مقادیر ضریب پواسون، مدول الاستیسیته خاک، دانسیته خاک، قطر تونل، ضخامت لایه زیر تونل، گستردگی مرز افقی مدل و عمق تونل نشان داده شده است که این پارامتر ها تا چه اندازه می توانند در موارد ذکر شده موثر باشند و کدام اهمیت دارند یا حتی فاقد ارتباط یا نقش تعیین کننده هستند. در پایان پیش بینی میزان نشست سطح زمین برای خط2 متروی تبریز انجام شده و مقادیر حاصله نشان می دهند که میزان نشست سطح زمین تا حد فراوانی به میزان پارامتر انقباض بستگی دارد.