مطالعه عددی بر روی کنترل نشست سطح زمین در اثر حفر تونل های سطحی با استفاده از تزریق جبران کننده

مناسب ترین روش توسعه پایدار در محیط های شهری استفاده از فضاهای زیرزمینی برای کاربردهای مختلف حمل و نقلی و ارتباطی است. عبور تونل از مجاورت و یا عبور مستقیم از زیر سازه های سطحی امری اجتناب ناپذیر است. لذا نشست حاصل از حفاری و اثرات آن بر سازه های سطحی همواره نگرانی اصلی طراحان و مسئولان را در فضاهای شهری را شامل می شود. در صورت تجاوز تغییر مکان ها از حد مجاز، گاه خسارت سنگین مالی به سازه های مجاور وارد می شود. اقدامات کاهشی زیادی برای کنترل و کاهش نشست در طی ساخت وسازهای زیرزمینی استفاده می شود. یکی از این اقدامات کاهشی مهم، تزریق جبران کننده می باشد. این پایان نامه به مطالعه عددی کنترل و کاهش نشست سطح زمین در اثر حفر تونل سطحی با استفاده از تزریق جبران کننده می پردازد. جهت شبیه سازی تزریق جبران کننده از روش عددی اجزاء محدود استفاده شده است و نرم افزار plaxis 2d به عنوان ابزار مدل سازی برگزیده شده است. شبیه سازی تزریق جبران کننده در دو فاز پیش و پس از حفر تونل در حالت های مختلف انجام شده است. در این پژوهش، جهت شبیه سازی تزریق جبران کننده در دو فاز، از خاک ماسه ای رس دار که اطلاعات ژئوتکنیکی آن قبل و بعد از تزریق دوغاب موجود بود، استفاده شده است. هدف از شبیه سازی تزریق جبران کننده در این دو فاز، انتخاب بهترین موقعیت تزریق است که بیشترین بازده تزریق در کاهش نشست سطحی زمین را داشته باشد. شبیه سازی ها در فاز اول نشان می دهد که تزریق دوغاب پیش از حفر تونل تأثیر زیادی در کاهش نشست سطح زمین در اثر حفر تونل های سطحی دارد. به طوری که نشست سطح زمین در اثر تزریق در اطراف تونل به کمترین مقدار خود نزدیک به صفر می رسد. در فاز دوم در این پژوهش، تزریق جبران کننده پس از حفر تونل در سه حالت با شعاع گسترش دوغاب و عمق های متفاوت منطقه ی تزریق شده در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی در هر سه حالت این فاز نشان می دهد که با کاهش عمق منطقه ی تزریق و افزایش شدت تزریق، نشست سطح زمین کاهش می یابد.