بررسی سه بعدی تونل زنی به روش اتریشی در مجاورت فونداسیون های عمیق

با افزایش روزافزون جمعیت، شهرها نیازمند سازه های بلندمرتبه برای زندگی ساکنان و سازه های سنگینی همچون پل ها برای دسترسی های سریع تر جمعیت می باشند. همینطور در شهر های بزرگ نیازمند تونل هایی برای مقاصد مختلف همچون جابجایی تاسیسات، معابر خودروها و تونل های مترو که یکی از دغدغه های مهندسین می باشد. از طرفی اکثر این تونل ها در شهرها در مجاورت سازه های سنگینی که عمدا دارای فونداسیون های عمیق و نیمه عمیق می باشند احداث می شوند. حفاری تونل باعث ایجاد جابجایی های بلندمدت و کوتاه مدت در سطح زمین شده است که این تاثیرات در شمع های موجود در مجاورت محل حفاری تونل بیشتر می باشد. طوری که جابجایی های شکل گرفته در زمین به شمع ها انتقال یافته و باعث ایجاد نیروی محوری در شمع می گردد. تمامی این بررسی ها حول اثرات حفاری بر روی سازه ها و شمع های مجاور از منظر ضریب ایمنی حفاری بسیار حائز اهمیت می باشد. بر این اساس در پژوهش حاضر به تحلیل سه بعدی با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS اثرات حفاری تونل با قطر ها و جانمایی های مختلف بر روی فونداسیون عمیق موجود در پل در محل حفاری پرداخته شده است. نتایج نشان داد که جانمایی تونل درصورتی که بصورت نامناسب انتخاب شود، دارای اثرات مخربی در نشست های نوک شمع ها، تغییرات نیرو محوری شمع ها و نشست های سطحی تونل خواهد بود. همچنین با افزایش قطر تونل، میزان نشست های گروه شمع ها زمانی که تونل دقیقا در زیر محل گروه شمع ها قرار دارد در حدود ۲۹%  افزایش می یابد. هنگامی که محل احداث تونل مابین گروه شمع ها و در عمقی بالاتر نسبت به نوک شمع ها قرار می گیرد میزان نشست ها به حالت بحرانی تغییر کرده و با افزایش قطر تونل، میزان نشست نوک شمع حداکثر ۹/۴۸% افزایش و میزان نشست سطح زمین نیز، ۳/۵۴% افزایش می یابد.

Keywords:

اندرکنش خاک و سازه , گروه شمع , نشست سطحی زمین , نشست نوک شمع , مدلسازی عددی