پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1396
پدیدآورندگان:
عابدین حجتی تواندشتی [پدیدآور اصلی]، احمد رمضان زاده[استاد راهنما]
چکیده: محدودیت فضاهای شهری، افزایش جمعیت و توسعه شهرها، نقش تونل به عنوان راه حلی مناسب جهت رفع نیازهای مختلف، بخصوص حمل و نقل و کاهش ترافیک سطح شهرها را برجسته تر می کند. از آنجا که اغلب محیط های شهری دارای زمین های سست و آبدار هستند، کنترل و تخمین نشست زمین یکی از مهمترین چالش های حفر تونل در این مناطق است. نشست ناشی از تونل سازی همواره تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله جنس زمین، تانسور تنش منطقه، عمق حفاری، سطح آب زیرزمینی منطقه، روش حفاری و ... بوده که هر یک نقش عمده ای را در بروز نشست، در زمان حفاری و بهره برداری از تونل ایفا می کنند. با توجه به اهمیت کنترل و تخمین نشست زمین در تونل سازی مناطق شهری، در سالهای اخیر این موضوع بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به دلیل پیچیدگی های موجود در بررسی همه جانبه، اغلب این بررسی ها با ساده سازی های بسیاری همچون چشم پوشی از تغییرات سطح آب، عدم درنظر گرفتن پدیده های توأمان و ... همراه بوده است که تأثیر بسیار محسوسی بر نتایج حاصل از این بررسی ها داشته است. پیچیدگی مسأله زمانی است که کل یا بخشی از تونل، در زیر سطح ایستابی حفاری شود. در این شرایط نمی توان طراحی و تخمین های حاصل از این ساده سازی ها را دقیق دانست. در زمان حفر تونل، فضای ایجاد شده به عنوان یک کانال زهکشی عمل می کند. آب موجود در محیط به درون فضای حفر شده وارد می شود که این امر خود موجب تغییر در شرایط هیدرولیکی منطقه می شود. این تغییر در شرایط هیدرولیکی، بر ویژگی های مکانیکی محیط نیز اثر گذاشته و درنتیجه آن، امکان بروز جابجایی های جداره تونل بیشتر می شود. با توجه به اینکه راه حل های تحلیلی در دسترس از اندرکنش های هیدرومکانیکی، دارای محدودیت هایی از قبیل اعمال شرایط فیزیکی و مرزی می باشد. با پیشرفت فناوری اطلاعات و روش های عددی، روند حل مسائل هیدرومکانیک، به سمت حل عددی تغییر پیدا کرده است. در این پژوهش، با توجه به این که 60 درصد از مسیر خط هفت متروی تهران زیر سطح ایستابی قرار دارد و مسیر حفاری تونل غالباً از مناطقی، با بافت فرسوده عبور می کند کنترل و تخمین نشست ناشی از حفاری در کوتاه مدت و بلند مدت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. از این رو پس از انتخاب نرم افزار عددی متناسب با شرایط مسئله، مدل سه بعدی از تونل مورد مطالعه در محیط نرم افزار FLAC3D ساخته می شود و پس از برقراری شرایط حاکم بر محیط، تغییرشکل های بدست آمده ناشی از عملیات حفاری مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج، میزان نشست ایجاد شده پس از عملیات حفاری، در حالت توأمان و غیرتوأمان به ترتیب 19 و 23 میلی متر می باشد. مقایسه ی نتایج بدست آمده با داده های ابزار دقیق، مطابقت بالای روش توأمان نسبت به روش غیرتوأمان را نشان می دهد. همچنین تغییرشکل های اطراف فضای حفاری به شدت، به شرایط زهکشی و سطح آب زیرزمینی محیط وابسته است. بطوری که جابجایی ها و گسترش زون پلاستیک در اطراف فضای حفاری، در حالت زهکشی شده بیشتر از حالت زهکشی نشده می باشد. رفتار بلند مدت تونل در دو حالت زهکشی شده و زهکشی نشده نشان می دهد که تغییرشکل های ایجاد شده در حالت زهکشی نشده با گذشت زمان تغییری نمی کند. در صورتی که، در حالت زهکشی شده با گذشت زمان میزان جابجایی های ایجاد شده در اطراف فضای حفاری افزایش می یابد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#کوپل هیدرومکانیک #محیط متخلخل #محیط اشباع #نشست تونل #فشار منفذی #نرم افزار FLAC3D
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)