بررسی پاسخ لرزه ای سطح زمین در حضور تونل، مطالعه موردی خط ۷ متروی تهران

امروزه با توجه به توسعه محیط های شهری و افزایش روزافزون جمعیت و مشکلات ترافیکی شهرهای بزرگ، همواره ساخت فضاهای زیرزمینی به عنوان یک راهکار مدنظر می باشد. در این تحقیق تلاش شده تا مخاطرات ناشی از ساخت این فضاها و تاثیر آن بر سطح زمین در حین زلزله مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور خط ۷ مترو تهران با توجه به عبور از مجاورت مناطق مسکونی و آبرفت های مختلف، در مناطق بحرانی به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردیده است. اندرکنش دینامیکی تونل با سطح زمین به روش عددی و نرم افزار تفاضل محدود تحت محرک های ورودی مختلف انجام گردیده است. تحلیل ها در دو حالت حوزه پاسخ آزاد زمین و نیز حوزه تونل انجام گردیده است. مدل سازی برای سه حالت مختلف از شرایط بستر و نیز هفت روباره مختلف تحت چهار زلزله با محتوای فرکانسی متفاوت انجام شده است. مدل عددی صحت سنجی شده و نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته اند. تحلیل ها نشان می دهد که همواره در بحرانی ترین حالت، حضور تونل باعث افزایش ۳۳ درصدی مقادیر شتاب در سطح زمین می گردد. این افزایش مقادیر می تواند شتاب مبنای طراحی ساختمان ها را از g۳۵/. به g ۴۶/۰ تغییر دهد. همچنین بیشترین تاثیر حضور تونل بر مقادیر شتاب سطح در فاصله D۵/۰ تا D۵/۱ از محور تونل می باشد که در این محدوده نیز در مسیر خط ۷ مترو ساختمان های مسکونی قرار دارد. در تحلیل های با عمق دفن های مختلف نیز مشخص گردید که افزایش روباره تونل باعث افزایش شعاع تاثیر روی سطح زمین می شود، درصورتی که اثر افزایشی آن کاهش می یابد.

Keywords:

تونل مترو , اندرکنش دینامیکی , حوزه پاسخ آزاد زمین , بزرگنمایی شتاب , حوزه تونل