تحلیل کلیدی تاثیر فشار متعادل کننده زمینِ سپرِ epb در جابجایی‌های سینه کار تونل به روش عددی (مطالعه موردی تونل انتقال آب ابوذر تهران)

تونل ابوذر در طول مسیر دارای روباره‌های با ضخامت‌های مختلفی است. به این منظور در چهار مقطع در طول مسیر در فواصل 500، 750 ، 950، و 1200 متر از دهانه تونل که نسبت ضخامت روباره به قطر تونل به ترتیب 1.10، 1.33، 1.56 و 1.70 است، فشار نگهداری سینه‌کار تونل با استفاده از روش‌های مختلف تجربی و تحلیلی برآورد شده است. به علت پدیده قوس فشار در بالای سینه‌کار تونل مقدار فشار نگهداری سینه‌کار برآورد شده از هر یک از روش‌های تجربی و تحلیلی با افزایش ضخامت روباره تغییر چندانی ندارد. تاثیر فشار نگهداری اعمال شده بر سینه‌کار تونل حاصل از روش‌های مختلف تجربی، تحلیلی و عملیاتی در میزان جابجایی‌ها به روش عددی با استفاده از نرم‌افزار سه بعدی flac3d در مقاطع مختلف تونل مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد با افزایش ضخامت روباره یا نسبت ضخامت روباره به قطر تونل، با اعمال فشار نگهداری سینه‌کار به روش‌های تجربی و تحلیلی، میزان جابجایی‌های حاصل از مدل سازی سینه‌کار تونل با نرم‌افزار سه بعدی flac3d برای نسبت ضخامت روباره به قطر تونل بیشتر از 1.56، خیلی بیشتر از نسبت ضخامت روباره به قطر برابر 1.33 است. نتایج نشان می‌دهد که روش‌های تجربی و تحلیلی بر اساس پدیده قوس فشار، برآورد مناسبی از فشار نگهداری سینه‌کار با افزایش ضخامت روباره برای حفر تونل به روش سپر متعادل کننده فشار زمین حاصل نمی‌نمایند.

A critical analysis of the effect of earth pressure balance (EPB) on displacements of tunnel face by numerical modeling (Case study of Abuzar water transitional tunnel)

Overburden has different thickness along the Abuzar water transitional tunnel. For this reason, tunnel face support pressure has been estimated for four different sections having ratio of overburden thickness to diameter of 1.1, 1.33, 1.56 and 1.7 respectively by different empirical and analytical methods. Estimated tunnel face support pressure using each of empirical and analytical methods does not have a considerable variation with an increase of the overburden thickness. Effect of face support pressure using different empirical and analytical methods and the practical measured pressure on the values of face displacements of the tunnel have been investigated in four different sections of tunnel by numerical modeling using FLAC3d software. The results show that values of displacements from the tunnel face modeling using FLAC3d software have a considerably greater value for overburden having a thickness of greater than 6.8 m in comparison with the overburden thickness of smaller than 5.8 m. The empirical and analytical methods cannot estimate acceptable value of face support pressure of tunnel with an increase of the overburden thickness for a tunnel excavated by earth pressure balance (EPB).