تحلیل پایداری تونل خط 7 متروی تهران به روش حفاری مکانیزه با ماشین epb

از مهمترین گام های موثری که در موفقیت پروژه های تونل سازی سپری دخیل است، تحلیل پایداری جبهه کار تونل است. در راستای این تحلیل، بایستی ارزیابی دقیقی از تخمین حداقل فشار نگهدارنده ی جبهه کار صورت گیرد و به دنبال آن تأثیرش بر نشست در سطح زمین بررسی شود تا با توجه به آن بتوان فشار بهینه را تعیین نمود. برآورد حداقل فشار بهینه برای پایداری جبهه کار تونل از مهم ترین عوامل در راندمان ماشین حفاری epb در تونل های شهری است. اعمال فشار کمتر از حد تعادلی باعث نشست و اعمال فشار بیشتر از حد تعادلی باعث بالازدگی در جبهه کار و سطح زمین می شود که این اعمال نادرست فشار باعث توقف حفاری، نشست سطح زمین و آسیب بر ساختمان های اطراف تونل می شود. با مطالعه روی مقاطع متفاوتی از تونل خط 7 متروی تهران (قطعه ی شرقی – غربی) ابتدا حداقل فشار جبهه کار جهت پایداری آن به روش های تحلیلی و عددی بررسی و مقایسه شده اند که نتایج مشابهی به دنبال داشته است. روش جنسز و اشتینر با روش برار از تطابق بسیار خوبی برخوردار است و جواب های کاملاً یکسانی را برآورد می کند ولی پیش بینی حاصل از روش های تحلیلی انگنستو و کواری مقداری اختلاف دارد. نشست های احتمالی در این مقاطع به روش تحلیلی و عددی بررسی شده است. با توجه به اینکه میزان نشست در کیلومتراژ 000+5 در محدوده ی مجاز قرار نداشت لذا ضریب 6/1 برای فشار اتاق چمبر اعمال شد که مقادیر فشار تدقیق شده، آن را تأیید می کند. در کیلومتراژ 500+9 حداقل و حداکثر میزان نشست به روش تحلیلی به ترتیب 28 و 39 میلی متر تخمین زده شده اند و به روش عددی، 74/41 میلی متر محاسبه شده است که خارج از محدوده ی مجاز می باشد. لذا حالت حداکثر ممکن دستگاه حفاری (فشار جبهه کار برابر 180 کیلوپاسکال و فشار تزریق برابر 280 کیلوپاسکال) در نظر گرفته شد. در این حالت میزان نشست به مقدار 30/37 میلی متر تقلیل یافت. هرچند امکان کاهش نشست در این مقطع تا حد مجاز وجود نداشت اما به هرحال این امر موجب کاهش نشست و نزدیک شدن آن به حدود مجاز شد. نتایج رفتارنگاری، این مقدار نشست را تأیید می کند که این مقطعِ مورد بررسی در معرض حضور تونل رباط کریم، گالری های خط 3 و چاه های آب رباط کریم می باشد. به همین دلیل، بالا بردن فشار جبهه کار جهت پایداری جبهه کار تونل تأثیر زیادی در کاهش نشست نداشته، لذا بایستی در این منطقه بهسازی منطقه صورت گیرد تا جبهه کار پایدار مانده و نشست ها در محدوده ی مجاز قرار گیرند. کلمات کلیدی: سپر فشار تعادلی زمین، تحلیل پایداری، فشار نگهدارنده ی جبهه کار، نشست، نرم افزار المان محدود، رفتارنگاری