طیف های شتاب طرح لرزه ای سطح زمین تحت اثر تونل های مترو شهری با مقطع دایروی در خاک های آبرفتی

متروهای شهری که با کمک ماشین های حفر تونل (TBM) با مقطع دایره ای ایجاد می گردند، کاربرد زیادی در زمینه حمل ونقل دارند. سازه های مدفون بسته به شکل هندسی، عمق دفن و پارامترهای مختلف ژئوتکنیکی و لرزه ای رفتار متفاوتی از خود در هنگام وقوع زلزله نشان می دهند. وجود این سازه ها در زمین باعث تغییر در وضعیت حرکت های لرزه ای در سطح زمین خواهد شد. طراحی سازه های سطح زمین در حوزه دور از گسل، با شتاب افقی حداکثر زمین در آن منطقه مرتبط است. لذا در این مطالعه سعی شد با تغییر در عمق جایگذاری، قطر، ضخامت پوشش تونل و همچنین تغییر در مشخصات خاک، فرکانس مجموعه خاک و تونل را تغییر داد و شتاب افقی ماکزیمم سطح زمین در حضور تونل را برای خاک نوع 4 بر اساس آیین نامه 2800 ایران محاسبه کرد. در نهایت رابطه ای بین شتاب ماکزیمم افقی سطح زمین و فرکانس مجموعه خاک و تونل منجر به تولید مولفه افقی طیف شتاب خواهد شد. نتایج نشان دهنده آن است که در اکثر نواحی بازه فرکانس مورد بررسی، شتاب های طیفی در مدل های بدون حضور تونل مقدار بیشتری را در مقایسه با مدل هایی که تونل در خاک مدفون اند، خواهد داشت. تقویت و عدم تقویت شتاب سطح زمین وابسته به پریود توده خاک و تونل، مشخصات مدل مورد بررسی و وضعیت نقطه مورد بررسی در سطح زمین نسبت به تونل است. تغییرات شتاب طیفی با پریود مدل های مورد بررسی در حالت عدم حضور تونل، به صورت تابع درجه سوم است. با استفاده از نرم افزار المان محدود Plaxis 2D و Ansys، مطالعه به صورت موردی به روی تونل متروی دهلی با مولفه های افقی زلزله های مشابه با خاک محل احداث انجام گرفت.

Keywords:

شتاب افقی ماکزیمم سطح زمین , طیف شتاب , اثر تونل , روش المان محدود