تحلیل نشست های سطحی ناشی از حفاری با tbm در محیط های شهری به روش عددی – مطالعه موردی : خط 2 مترو مشهد

گسترش شهرها و نیاز عمده حمل و نقل درون شهری باعث گردیده تا در دهه اخیر تونل سازی در مناطق شهری توسعه فراوانی داشته باشد. یکی از عمده ترین مسایل و مشکلاتی که برای حفاری تونل در مناطق شهری وجود دارد مساله کنترل پایداری جبهه حفاری ، نشست های ناخواسته برای ساختمان های حساس مجاور مسیر و نیز مساله وجود آب های زیرزمینی در این مناطق باعث گردیده تا ماشین های حفاری پیشرفته tbm به عنوان یک راه حل موثر توصیه گردد. زیرا در کنار مباحث ایمنی حفاری از سرعت و نرخ پیشروی مناسبی نیز برخوردار می باشند . در تحقیق حال حاضر به بررسی نشست های طولی و عرضی ناشی از حفاری با دستگاه های حفاری tbm پرداخته شده است. نشست ناشی از حفاری در خاک های نرم و در عمق کم با استفاده از ماشین حفاری tbm تحت تاثیر پارامترهای زیادی می باشد که می توان به مشخصات هندسی تونل ، مشخصات کنترلی دستگاه حفاری، ویژگی های خاک ، سطح تراز آب زیرزمینی می توان اشاره کرد. در این تحقیق با توجه به ویژگی هایی که برای مدلسازی کامل حفاری به روش tbm در نرم افزارflac3d وجود داشته از این نرم افزار استفاده گردیده است. مدلسازی اولیه با هدف تعیین پارامترهای تاثیر گذار اصلی روی نشست انجام گردیده است که در مدلسازی انجام شده تمامی المان های دستگاه tbm مدلسازی گردیده است. مطابق تحلیل حساسیت انجام گرفته سه پارامتر قطر تونل ، فشار سینه کار و فشار تزریق بیشترین تاثیر را به خود اختصاص داده اند که در انتهای تحقیق از آن استفاده شده است. همچنین تاثیر مدل رفتاری مورد استفاده در نتایج به مقایسه سه مدل رفتاری متناسب با خاک پروژه، پرداخته ایم. بر این اساس مدل مورکلمب ، مدل سخت شونده و مدل کم کلی اصلاح شده با یکدیگر مقایسه شده اند که در این بین نتایج بدست آمده از روشmcc و hs بیشترین تطابق را با نتایج مانیتورینگ داشته اند ، نتایج مدل mc اختلاف فاحشی با نتایج واقعی نشان می دهند. این در حالی است که روش های تجربی و تحلیلی نیز قادر به تخمین نشست و توزیع آن با دقت کافی نمی باشند و استفاده از این روش ها تنها برای کنترل نتایج یا تحلیل اولیه توصیه می شوند. در انتهای تحقیق نیز با در اختیار داشتن اطلاعات حفاری مسیر خط 2 مترو مشهد در بازه ایستگاه های a2 تا d2 تحلیل رگرسیونی چندگانه ای انجام شده است که بر اساس آن متغیرهای مستقل فشار تزریق و فشار سینه کار بیشترین تاثیر را روی متغیر وابسته نشست حداکثر داشته اند که این موضوع صحت تحلیل حساسیت انجام شده در مرحله اول را اثبات کرده و با استفاده از رابطه تجربی بدست آمده می توان نشست در یک خاک با مشخصات مشابه و نیز پارامترهای حفاری یکسان را پیش بینی نمود.