مدلسازی نشست ناشی از حفر تونل های شهری (مطالعه موردی خط هفت متروی تهران قطعه شمالی-جنوبی)

در کلان شهرها نیاز روز افزون برای استفاده از امکانات حمل و نقل همگانی، همانند مترو، بسیار منطقی به نظر می رسد. تونلسازی همواره با مخاطراتی همراه بوده که یکی از مهمترین این مخاطرات در مناطق شهری، وقوع نشست های بزرگ و پیش رونده می باشد. حفر ساختمان های زیرزمینی، علی رغم عمق آن، توده های خاکی و سنگی را برهم می زنند. بنابراین خاک شرایط تعادل خود را از دست می دهد و تا تعادل جدید تغییرشکل می یابد. در این فرایند، نشست سطح زمین به ناچار اتفاق می افتد و بر ایمنی ساختمان های مجاور تاثیر می گذارد. امروزه استفاده از ماشین های تونلسازی تمام مقطع نوع epb به دلایل زیادی از جمله تأثیر محدود در نشست سطحی سرعت بالای حفاری، ایمنی روش و نصب بلادرنگ لاینینگ رایج شده است. بهترین روش واقع گرایانه برای مدلسازی نشست یک روش عددی سه بعدی می باشد. در این تحقیق از روش مدلسازی تفاضل محدود مرحله به مرحله با گام هایی مساوی گام واقعی استفاده شده است. در این مدل پیشروی سپر، نصب لاینینگ و دوغاب پشت لاینینگ تونل خط هفت مترو، وجود تونل توحید و بار ناشی از سربارها(ساختمان ها) لحاظ گردیده است. با توجه به اینکه اطلاعات ما از ساختگاه تونل محدود است، قطعی در نظر گرفتن مقدار پارامترها در تحلیل-ها کمی سوال برانگیز است. بنابراین برای رسیدن به یک جواب منطقی تر باید از مدلسازی احتمالاتی بهره برد. در این تحقیق برای تحلیل احتمالاتی پارامترهای ورودی مدل استاتیکی بصورت تصادفی در نظر گرفته شد و مدل با دسته داده های مختلف تحلیل شده و نتایج آماری تحلیل ها استخراج و ارائه گردید. بر اساس این تحلیل ها می توان گفت که با احتمال 95 درصد، نشست ماکزیمم در محدوده مورد مطالعه از 21.91 میلیمتر کمتر می باشد.