تأثیر پارامتر نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محورتونل به قطر تونل بر اندرکنش تونل و سازههای سطحی با استفاده از روش عددی اجزاء محدود( مطالعه موردی پروژه تونل نیایش)

چکیده 
 رشد جمعیت در اکثر شهرها باعث افزایش نیاز به اجرای زیرساختهای سطحی و زیرسطحی شده است. حفر تونل باعث تغییرشکل در سازههای سطحی و زیرسطحی میشود. از طرفی وجود سازه - ها نیز بر جابجاییهای زمین در اثر تونلسازی تأثیر گذارند. لذا بررسی و برآورد اندرکنش بین
 تونل و سازههای سطحی، از لحاظ تأثیری که وجود سازههای سطحی بر میزان نشست و جابجاییهای ناشی از تونلسازی دارد، از اهمیت ویژهای برخوردار است. در دهههای اخیر محققین مطالعات خود را با تمرکز بر عوامل مختلفی انجام دادهاند و در سالهای اخیر برخی محققین به بررسی تاثیر پارامترهای هندسی به طور جداگانه بر اندرکنش تونل و سازههای سطحی پرداخته - اند، اما با توجه به تاثیرپذیری این پارامترهای هندسی از یکدیگر، بررسی توامان این پارامترها با در نظر گرفتن تاثیر متقابل بر یکدیگر ضروری به نظر میرسد. دراین مقاله سعی شده تأثیر پارامتر نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل بر منحنیهای نشست و جابجایی سطح زمین در اثر حفر تونل بررسی گردد. بدین منظور از روش عددی اجزاء محدود استفاده شده است. بر اساس نتایج مدلسازی های عددی، با کاهش نسبت فاصله مرکز ثقل ( FEM) سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل، از میزان نشست کاسته شده است. همچنین مشاهده می - شود که با کاهش این نسبت نقطه عطف منحنی نشست، از فاصله 38 متری به فاصله 28 متری از محور تونل کاهش یافته است، که معنی کاهش محدوده تأثیر نشست نیز میباشد. تغییرات نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل، تاثیر زیادی بر منحنی نشست طولی در بالای محور تونل ندارد که این به دلیل فاصلهای است که سازهها از محور مرکزی تونل دارند. با کاهش نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل، در زیر مرکز ثقل سازه، 1/ میزان حداکثر نشست طولی افزایش مییابد به طوریکه میزان حداکثر نشست به ازای نسبت 45 0 به 8 میلیمتر افزایش مییابد. / 3 میلیمتر است که با کاهش این مقدار به ازای نسبت 84 / برابر 5 همچنین با کاهش نسبتفاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل، بر میزان جابحاییهای افقی افزوده خواهد شد.

واژه های کلیدی:

تونلسازی شهری، اندرکنش تونل- سازه، نشست سطح زمین، جابجایی افقی، نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل ، روش عددی اجزاء محدود.( FEM)

نویسندگان :

مهدی قاسمی قدرت  ، مصطفی شریفزاده  ، میلاد کاظمی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)