ارزیابی عددی میزان نشست سطحی زمین در اثر حفر تونل در مناطق شهری (مطالعه موردی: خط 2 قطار شهری کرج)

امروزه با توجه به افزایش بار ترافیک شهری و مشکلات عبور و مرور در سطح شهرها، سیستم های حمل و نقل زیرزمینی توسعه زیادی یافته اند. با رویکرد روز افزون استفاده از تونل به منظور حمل و نقل در مناطق پر جمعیت شهری کنترل نشست سطحی به معیاری تعیین کننده برای طراحی تونل مبدل شده است. علاوه بر این طراحی صحیح تونل های شهری، مستلزم استخراج اطلاعات کافی در خصوص پروفیل خاک، ساختمان های اطراف و مدلسازی صحیح مسئله می باشد. به خصوص که حرکات زمین در اثر حفاری تونل های کم عمق شهری به دلیل حساسیت نسبت به میزان نشست و احتمال آسیب به سازه های سطحی، تفاوت زیادی با بروز این پدیده ها در تونل های عمیق مانند معادن دارد. تغییر پروفیل خاک در طول مسیر، تعدد پارامترهای ژئوتکنیکی مورد نیاز، رفتار پیچیده توده خاک، تنوع شرایط سطحی و تعدد سازه های موجود در طول مسیر، حل این مسئله را مشکل تر کرده است. کرج یکی از هفت کلان شهرکشور می باشد. مهاجرت از شهرهای دیگر و رشد سریع شهرک های اطراف کرج مسلماً در آینده ای نه چندان دور مشکلات ترافیکی امروز را مضاعف خواهد کرد. همچنانکه سفرهای روزانه ، آمد و شد را دچار مشکل ساخته است. خط 2 پروژه قطار شهری کرج به طول 28 کیلومتر و با 26 ایستگاه از اوایل سال1383 در دو فاز آغاز به کار کرده است. در این تحقیق سعی شده است با انتخاب دو مقطع مناسب از تونل قطار شهری کرج و مدلسازی آنها با استفاده از نرم افزار plaxis 2dبه مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی عددی با مقادیر اندازه گیری شده توسط ابزاردقیق پرداخته شود. بدین منظور برای مطالعه موردی مقاطع کیلومتر451+1 و 732+1 از پروژه قطار شهری کرج که میزان نشست سطحی در آنها به ترتیب 5 و 5/9 سانتی متر می باشد و از نشست مجاز بیشتر شده و لذا به نظر می رسد بحرانی باشند، انتخاب شده اند. پس از بررسی تأثیر پارامترهای ژئوتکنیکی روی میزان نشست سطحی ملاحظه شد که پارامترهای e وko بیشترین تأثیر را روی میزان نشست سطحی دارند. با استفاده از تکنیک آنالیز برگشتی مقادیر بهینه این پارامترها بدست آمده است. سپس به مقایسه منحنی نشست سطحی عرضی حاصل از مدل سازی عددی و منحنی بدست آمده از اندازه گیری های ابزار دقیق پرداخته شده است. نتایج بدست آمده نشان داده است که این دو منحنی با یکدیگر مطابقت خوبی دارند.