بررسی اثر روش های حفاری دو مرحله ای پلکانی و دیافراگم میانی بر نشست سطحی و گروه شمع

در مناطق شهری با تراکم جمعیتی بالا، کمبود فضا های سطحی سبب توسعه شبکه حمل و نقل به ویژه ساخت تونل های مترو شده است که معمولا ساخت این تونل ها نزدیک ساختمان های متکی بر پی های عمیق امری اجتناب ناپذیر است. زمانی که تونل حفاری می شود، نشست حاصل خواهد شد که ممکن است سبب آسیب به سازه های سطحی و عمیق شود. بنابراین، کنترل نشست های سطحی و سایر اثرات محیطی یک موضوع کلیدی برای طراحی پروژه های حفاری تونل می باشد. بر این اساس در پژوهش حاضر با استفاده از تحلیل سه بعدی در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس، اثر الگوهای متداول حفاری تونل به روش جدید اتریشی شامل حفاری دومرحله ای پلکانی و دیافراگم میانی بر میزان نشست سطحی زمین و نیرو های وارد بر تک شمع و گروه شمع ۲ × ۲ زمانی که تونل در مجاورت شمع ها قرار دارد در خاک رسوبی هوازده بررسی شد. نتایج نشان داد مقادیر نیروهای خالص وارد بر شمع به علت روش های حفاری زمانی که به صورت گروه شمع اجرا می شوند به مراتب کمتر از حالتی است که به صورت تک شمع اجرا می شوند. همچنین ثابت شد روش حفاری دیافراگم میانی حداقل مقادیر نشست سطحی زمین، نشست و نیروی محوری خالص در گروه شمع را در مقایسه با روش حفاری دو مرحله ای پلکانی باعث شده است. بعلاوه ثابت شد ناحیه تحت تاثیر حفاری تونل بر نشست سر شمع برخلاف نشست سطحی زمین، وابسته به روش های حفاری بوده به طوری که ناحیه تحت تاثیر در روش دو مرحله ای پلکانی، ۲D ± و در روش دیافراگم میانی در محدوده ۲D- الی ۱D+ از مرکز شمع (قبل و بعد از مرکز شمع) در راستای حفاری است که D قطر تونل می باشد.

Keywords:

روش NATM , روش اجزاء محدود , تک شمع , گروه شمع , انتقال بار , اندرکنش خاک-سازه