بررسی عدم قطعیت پارامترهای ژئوتکنیکی در تحلیل اثر ساخت تونل جدید بر تونل موجود در محل تقاطع غیرهم سطح

به دلیل وجود عدم قطعیت در تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی، لازم است مسائل و به طور کلی پروژه های با اهمیت زیاد از دیدگاه احتمالاتی مورد مطالعه قرار گیرند. با توجه به اهمیت پایداری محل تقاطع غیر همسطح تونل‌های شهری و به عبارتی اثر ساخت تونل جدید متقاطع غیر همسطح بر تونل موجود، در این مطالعه محل عبور خط 7 متروی تهران از بالای خط 6 تحلیل گردید. بر این اساس، از نرم افزار flac3d جهت مدل‌سازی عددی مسئله مورد نظر و از روش مونتکارلو برای تولید اعداد تصادفی و اختصاص توزیع های احتمالاتی متغیرهای ژئوتکنیکی استفاده شد. برای هر مجموعه ی اعداد تصادفی، جابه‌جایی ها در چهار نقطه از تونل موجود ثبت شده و توزیع احتمالاتی مناسب با توجه به مقادیر میانه، میانگین و چولگی اختصاص داده شد. با استفاده از این توزیع ها می‌توان در مورد احتمال وقوع جابه‌جایی‌هایی بیشتر یا کمتر از مقداری خاص در هر نقطه و به طور کلی میزان ریسک موجود، قضاوت مهندسی انجام داد. نتایج نشان داد که علیرغم اینکه متغیرهای ورودی از توزیع نرمال تبعیت می‌کنند، پارامترهای خروجی توزیع متقارنی ندارند و از توزیع نرمال تبعیت نمی‌کنند. همچنین جابه‌جایی‌های به دست آمده از تحلیل با استفاده از روش قطعی با مقادیر میانگین به دست آمده از تحلیل‌های احتمالاتی یکسان نیست. به ازای کلیه پارامترهای تصادفی، احتمال وقوع جابه‌جایی‌های بزرگتر از مقدار میانگین در کف و سمت راست تونل موجود به دلیل حفاری تونل جدید به ترتیب 56 % و 5/ 55 % است؛ در حالیکه در تاج و سمت چپ، جابه‌جایی‌های بیشتر و کمتر از مقدار میانگین از احتمال یکسانی برای وقوع برخوردارند.

Study of Geotechnical Parameters Uncertainties in Analysis of New Tunnel Construction Over the Existing Tunnel

This paper aims to study the problem of a new tunnel construction over – crossing the existing tunnel through the probabilistic point of view. Metro line7 tunnel abovecrossing line6 tunnel in Tehran was chosen as a case study project. The numerical modeling of the problem was carried out by the FLAC3D software. The parameters of the cohesion and the friction angle of the third layer as well as the surcharge on the ground level were assumed as random variables. Generating the random numbers and fitting the probabilistic distributions to these variables was carried out by the Monte – Carlo method. The displacements at four points of the existing tunnel (line 6) were recorded due to new tunneling, and the appropriate probabilistic distribution was fitted based on the mean, median and skewness of each set of random numbers. According to these probabilistic distributions, the probability of the displacements more or less than a specific displacement can be determined. The results indicate that although input parameters have normal distributions, not all of the outputs have symmetric or normal distributions, and the results of the deterministic method are not the same as the mean values of stochastic approach. As well, the probability of displacements greater than the mean value at the bottom and right side of the existing tunnel is 56 % and 55/5 %, respectively.