ارزیابی نشست ناشی از حفر تونل خط دو متروی کرج با استفاده از داده های رفتارسنجی و شبیه سازی عددی

تونل متروی کرج در مسیری به طول 25 کیلومتر در حال احداث می باشد. مطالعات ژئوتکنیکی در این بخش از مسیر تونل نشان می ‏دهد که وضعیت ساختگاه زمین، شامل ذرات درشت دانه و ریزدانه می ‏باشد. تونل مذکور به روش تونلسازی جدید اتریشی در سه مرحله حفاری شده است و جهت نگهداری و مراقبت از تونل در برابر بارهای وارده، از 35 سانتی متر شاتکریت به همراه دو لایه مش و قاب از نوع شبکه‏ های فولادی استفاده شده است. تونل متروی کرج جزء تونل های کم عمق محسوب می‏ شود و حداکثر سربار موجود در این محدوده ، 10 الی 11 متر می باشد. به دلیل وجود ساختمانها و بافت قدیمی شهر و ترافیک سنگین در این محدوده، یکی از مسائل مهم در این پروژه ، بررسی نشست‏ های زمین می ‏باشد که در حین حفاری تونل و پس از اتمام کار مورد نظر قرار گرفته است. جهت کنترل نشست زمین از سیستم ترازیابی دقیق در سطح زمین در باندی به عرض 30 متر، استفاده شده است. اطمینان از صحت انتخاب پارامترهای مقاومتی خاک به دست آمده از مطالعات ژئوتکنیکی، یکی از موضوعات مهم در سازه‏ های زیرزمینی به خصوص در مقوله تونل‏سازی می‏ باشد؛ همچنین بررسی صحت مدل ‏سازی و آنالیز عددی و مقایسه آن با شرایط واقعی جهت بهینه‏ سازی طرح، دارای اهمیت زیادی می‏ باشد. بنابراین دراین نوع مقایسه ‏ها، آنالیزهای عددی و تغییرشکل‏های اندازه ‏گیری شده، نتایج بسیار مهمی را به دست می‏ دهند. این پایان‏ نامه، به تخمین نشست ناشی از حفر تونل متروی کرج با استفاده از نرم‏ افزارهای plaxis 3d tunnel و جعبه ابزار fuzzy logic در نرم‏ افزار matlab و مقایسه نتایج آنها با یکدیگر و با نتایج حاصل از ابزاردقیق، می‏ پردازد. همچنین حساسیت‏ سنجی این نتایج نسبت به تغییرات پارامترهای موثر خاک، صورت می‏ گیرد. در ادامه، به ارزیابی ریسک نشست ناشی از حفر تونل بر روی سازه‏ های روزمینی مجاور مسیر تونل، با استفاده از روشهای نوین مورد استفاده در صنعت تونل‏سازی همچون روش بررسی شرایط ساختمان (bcs) که مبتنی بر جمع‏ آوری اطلاعات از تاریخچه سازه روزمینی و تهیه نقشه‏ از نواقص سازه پیش از تونل‏سازی، در هنگام تونل‏سازی و همچنین پس از آن می‏ باشد و منجر به ارزیابی قابلیت آسیب‏ پذیری سازه روزمینی می‏ شود. دیگر روش مورد استفاده در ارزیابی ریسک نشست، روش ارزیابی ریسک ساختمان (bra) است که در آن به طبقه‏ بندی آسیب‏های احتمالی در ساختمان‏ها پرداخته می‏ شود و با استفاده از پارامترهای اندیس قابلیت اطمینان و پارامتر نوع ریسک آسیب، نشست مجاز و اعوجاج مجاز برای ساختمان ارائه می‏ شود. برای ارزیابی ریسک نشست، با استفاده از روش شبیه‏ سازی مونته کارلو، حالات مختلف نشست در خاک‏های گوناگون منطقه، شبیه‏ سازی می‏ گردند و میزان ریسک موجود برای سازه‏ های روزمینی در اطراف تونل، محاسیه و راهکارهای مناسب جهت کاهش یا جلوگیری از خطرات احتمالی، ارائه می‏ شوند.