بررسی عددی مکانیزم انتقال بار در میان شمع ها در حضور تونل سازی (مطالعه موردی تونل خط هفت متروی تهران)

توسعه سیستم حمل و نقل ریلی در شهر های متراکم سبب افزایش احتمال کم شدن فاصله تونل قطار شهری با سازه های سطحی شده است . یکی از اثرات حفر تونل بر شمع های نگهدارنده سازه های سطحی تغییر در میزان بار وارد و تنش های اعمالی بر شمع می باشد. اگرچه مطالعات برجا و آزمایشگاهی و عددی زیادی در خصوص اندرکنش شمع- خاک- تونل صورت پذیرفته است، اما همچنان درک روشنی از چگونگی انتقال بار در شمع های سازه های سطحی در اثر حفر تونل وجود ندارد. در این مقاله به بررسی عددی چگونگی انتقال بار در شمع های پل امام علمی تحت اثر عملیات تونل سازی خط هفت متروی تهران به روش مدل سازی سه بعدی الممان مجمزا و بما بکارگیری نرم افزار FLAC3D پرداخته شده است.به منظور حصول اطمینان از نتایج روش مورد استفاده، اعتبار سنجی نتایج با روش FLAC3D آزمایش های میدانی انجام گرفت. تطابق مناسب نتایج بین دو روش، حاکی از قابل اعتماد بودن نتایج مدل سازی عددی انجام شده است. بررسی مقادیر نشست، بار انتقالی به پاشنه شمع و تنش برشی شکل گرفته در اثر تونل سازی در جداره شمع نشان می دهد شمع هایی که در محدوده جانبی 1,2 قطر تونل قرار گرفته اند، بیشتر تحت تاثیر فرآیند تول سازی قرار دارند. بار انتقالی برپاشنه شمع های این محدوده بشدت افت کرده و در اثر نشست تنش برشی در جداره شمع افزایش می یابد. این در حالی است که در شمع های خارج از این محدوده بار محوری پاشنه در اثر تنش های فشارشی افزایش یافته و تنش برشی در بخش اعظمی از طول شمع کاهش می یابد.

Keywords:

روش المان مجزا , تونل سازی , شمع , مدل سازی سه بعدی , بار محوری پاشنه , تنش برشی