تاثیر اثر هندسه مقطع بر روی میزان نشست زمین در اثر حفر تونل تک و دوقلو (مطالعه موردی: تونل مترو اصفهان)

امروزه افزایش جمعیت و توسعه شهرنشینی مدرن، منجر به توسعه زیرساخت ها و اجرای تونل‌های شهری (مترو) شده است. انتخاب شکل دهانه و بررسی میزان نشست سطح زمین در حالت تونل تک و دوقلو از نکات بسیار مهم در احداث تونل متروها است. بر این اساس شکل دهانه باید به نحوی انتخاب شود که علاوه بر تامین میزان نشست مجاز، مقاومت کافی در برابر تنش های وارده داشته و تغییر مکان و کرنش های برشی ایجاد شده در محدوده مجاز باشد. هدف اصلی این پژوهش بررسی تاثیر هندسه مقطع تونل بر میزان نشست سطح زمین در حالت تونل تک و دوقلو با نگرش ویژه به مترو شهر اصفهان است. با توجه به این که خاک، یک محیط ناپیوسته متشکل از ذرات با اندازه‌های مختلف است، در این مطالعه از نرم افزار تفاضل محدود flac2d جهت مدل سازی تونل استفاده ‌شده است. در این راستا ابتدا تونل مترو شهر اصفهان با سه هندسه مختلف مدل‌شده و با توجه به پلان مسیر، فاصله تونل ها در چهار حالت مورد بررسی قرار گرفته است. جهت اعتبار بخشی به نتایج نشست به دست آمده در این مطالعه، در سه نقطه تونل غربی میزان نشست با نتایج ابزار دقیق مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد حداکثر و حداقل نشست به ترتیب در حالت تونل نعلی شکل و تونل دو قوسی اتفاق افتاده است. از سوی دیگر با افزایش فاصله دو تونل از یکدیگر میزان نشست حدود 5% کاهش می یابد. همچنین با افزایش فاصله مرکز به مرکز تونل ها به بیش از سه برابر قطر تونل ها (20 متر)، تغییرات میزان نشست تقریباً ثابت می شود.

Study of the Effect of Crosssectional Geometry of Single and Twin Tunnels on the Ground Surface Settlement (Case study: Isfahan’s Metro Tunnel)

Worldwide, rapid population growth in major cities has resulted in increased pressure on existing transportation systems. With underground transportation systems already in place, newly constructed tunnels might be needed to construct in close proximity to each other to make efficient use of the underground space (Baziar et al., 2016; Maleki, 2001). With population growth and urbanization, opening metro tunnels is an effective method for reducing traffic congestion in urban areas. Metro tunnels tend to be in the form of twin tunnels and close to each other or urban infrastructures. In these conditions, the interaction between tunnels and consequently their effects on subsurface movements, ground surface settlement, distribution of induced stresses and properties of tunnel lining are the most important factors that must be considered in tunnel design. Consequently, the above listed parameters have been studied by using a variety of approaches, including in situ observation, physical model testing and numerical modeling (Peck 1969; and Ranken, 1977; Karakus et al. 2007, Talebinejad et al. 2014; Yasitli, 2014).