بررسی اثر همزمان حفر تونل های سطحی و بارهای لرزه ای بر روی پروفیل نشست سطح زمین (بررسی موردی تونل ضربعلی زاده مداح)

زیرگذر ضربعلی زاده-مداح یک تونل شهری واقع در جنوب شهر تهران با روباره۳/۵متر و فضایی با عرض۱۳/۵متروارتفاع ۱۰متر می باشد. این تونل، از یک مقطع چندقوسی ساخته شده و به روش NATM حفاری می گردد. پوشش اولیه از سیستم شاتکریت و لتیس گیردر استفاده شده و پوشش نهایی از بتن مسلح با ضخامت کلی ۵۰ سانتیمتر استفاده شده است. این تونل از زیر خطوط راه آهن ریلی می گذرد و نقش مواصلاتی مناطق دو طرف خط ریلی را دارد. تغییرشکل های سطح زمین که تونل زیر آن حفر می گردد از جهاتی مورد توجه است. اولا زمین منطقه مسکونی است و اجتناب از نشست های کلی و دوران پی، محدودیت هایی برای حداکثر تغییرمکان ایجاد میکند. دوما ممکن است پروژه محل عبور ترافیک و تاسیسات شهری باشد، که در آن صورت تغییرشکل هایی که باعث ترک های عمیق در روسازی راه و آسیب جدی به تاسیسات مدفون می شود باید به حداقل برسد. سوما ممکن است سطح زمین محل عبور ریل باشد و حفر تونل ممکن است موجب نشست زمین و متعاقبا جدایش سطح زمین و ریل گردد که موضوعی خطرزاست. در این پروژه، با توجه به مسکونی بودن منطقه و عبور تونل از زیر خطوط ریلی، هر سه مورد صدق میکند. همچنین حفر تونل در زمانی صورت می گیرد که خطوط ریلی در شرایط سرویس دهی می باشد و در این شرایط کنترل های لازم باید صورت گیرد تا اثرات حفر بر سازه های مجاور به حداقل ممکن کاهش یابد.روشن است عبور و مرور قطار باعث ایجاد ارتعاشاتی می گردد که باعث نشست سطحی می گردد. این نشست به دو بخش گذرا و ماندگار تقسیم می گردد که بخش ماندگار اهمیت بیشتری دارد. با مدلسازی تونل به روش به دو بخش گذرا و ماندگار تقسیم می گردد که بخش ماندگار اهمیت بیشتری دارد. با مدلسازی تونل به روش FEM و همچنین مدلسازی ارتعاش به صورت شتاب زمان، تحلیل دینامیکی صورت می پذیرد. نهایتا نتایج نشست سطحی برداشت می گردد و شرایط طراحی و مدلسازی استاتیکی و دینامیکی با نتایج ابزار دقیق مقایسه می گردد.

Keywords:

تونل , ارتعاش سطحی , پروفیل نشست , حفاری مرحله ای