بررسی تاثیر فشار سینه کار حفاری تونل بر روی قنات با استفاده از مدل سازی عددی (مطالعه موردی: خط دو متروی تبریز)

با توجه به نیازهای روزافزون برای ساخت تونل ­های جدید، موضوع تقاطع تونل با سازه ­های زیرزمینی (قنات) بیشتر مورد توجه مهندسان و محققان قرار گرفته است. هنگامی که تونلی با قطر بزرگ در مجاورت سازه­ های زیرزمینی موجود (قنات) حفر شود باعث ایجاد تغییراتی در شکل، جابه ­جایی­ ها، ممان ­ها و نیروهای محوری تولید شده و تنش­ های کششی و فشاری خواهد شد. در این مقاله به منظور بررسی تاثیر فشار سینه­ کار در حفاری تونل خط دو متروی تبریز بر روی قنات ­های موجود در کیلومتراژ ۷۵۰+۳ از نرم ­افزار عددی FLAC۳D استفاده شده است. در مدل عددی فاصله تونل از قنات در دو حالت ۵/۲ و ۵ متری و نیز دو حالت با زوایای موازی (صفر درجه) و عمود (۹۰ درجه) تونل نسبت به قنات در نظر گرفته شده و به بررسی مقدار مجاز جابه­ جایی ­های قنات و تونل پرداخته شده است. به ­منظور صحت ­سنجی مدل عددی نتایج حاصل از مدل ­سازی با نتایج ابزاربندی و روابط تحلیلی مقایسه گردیده است. نتایج نشان داد که میزان اختلاف نتایج مدل عددی با نتایج ابزاربندی در حدود ۸ درصد و در مقایسه با روابط تحلیلی حدود ۳ درصد می باشد. بر اساس نتایج مدل سازی عددی با افزایش فشار میزان جابه ­جایی های اتفاق افتاده در سیستم نگهداری قنات و زمین تا ۶۰ درصد کاهش می یابد و با کاهش فشار جابه ­جایی های رخ داده زیادتر می شود. همچنین افزایش فشار سبب کاهش ۲۷ تا ۴۲ نیروی محوری به ­وجود آمده در سیستم نگهداری قنات می­گردد.

Keywords:

قنات , فشار سینه کار , نشست سطح زمین , مدل سازی عددی , FLAC۳