امکان‌سنجی روش نوین تونل‌سازی کم عمق برای اجرای ایستگاه مترو در شرایط آبرفت تهران

این مقاله امکانسنجی روش نوین تونلسازی کم عمق (stm) را برای اجرای ایستگاه متروی آبشناسان (z6) واقع در قطعه شمالی خط 6 متروی تهران در مقایسه‌ با روش سنتی شمع و ریب (pile and rib) اجرا شده در این ایستگاه، ارائه می‌کند. این مطالعه بر مبنای ارزیابی نشست سطح زمین به روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار plaxis 3d tunnel انجام شده است. نتایج حاصل از مدلسازی عددی اجرای ایستگاه به روش شمع و ریب نشان داد که حداکثر نشست بدست آمده از این روش (65/23 میلیمتر) مربوط به محور ایستگاه و در محدوده نشست مجاز (30 میلیمتر) قرار دارد. تطابق بسیار خوب نتایج حاصل از مدلسازی عددی و داده‌های ابزاردقیق معرف تایید و صحت مدلسازی فرآیند حفاری و اجرای ایستگاه z6 به روش شمع و ریب می‌باشد. نتایج بدست آمده از مدلسازی سه بعدی مراحل مختلف حفاری و اجرای ایستگاه z6 به روش stm، کاهش قابل توجه میزان نشست سطح زمین نسبت به روش شمع و ریب را نشان می‌دهد. به‌طوریکه حداکثر نشست بدست آمده در حدود 09/6 میلیمتر و مربوط به محدوده جلو سینه‌کار حفاری است. این میزان تغییرشکل در محدوده پشت سینه‌کار تا فاصله حدود یک برابر عرض ایستگاه در حدود 52/3 میلیمتر ثبت شده است. در واقع با اجرای مراحل مختلف روش stm برای ایستگاه مورد نظر، نشست زمین با نرخ کمتری نسبت به روش شمع و ریب رخ داده است که نتیجه آن کاهش نشست حداکثری در سطح زمین می‌باشد. همچنین تحلیل پارامتری سازه نگهداری ایستگاه بر مبنای روش stm نشان داد که با استفاده از این روش علاوه بر کنترل نشست، می‌توان برخی از مهمترین پارامترهای هندسی از جمله قطر و فاصله طولی شمع و ستون‌ها، ابعاد هندسی قوس فوقانی و دال میانی را از دیدگاه فنی و اقتصادی بهینه نمود.

Feasibility Study of New Shallow Tunneling Method for Subway Station Construction in Tehran Alluvial Condition

In the present study, the feasibility of implementing the shallow tunneling method (STM) for the Abshenasan (Z6) subway station construction in geological conditions of Tehran’s alluvium was conducted numerically based on the evaluation of deformation and subsidence of the ground surface. The numerical modeling process was performed in threedimensional method using Plaxis finite element software. The results obtained from numerical modeling using the STM method show a significant reduction in the deformation and surface subsidence compared to the traditional pile and rib method. So that the maximum subsidence estimated at ground level is about 6.09 mm and is related to the front of the face excavation. This amount of deformation and displacement behind the face excavation was recorded at a distance of approximately one times the width of the station at about 3.52 mm. In fact, with the implementation of the STM method for the Z6 station, the deformation and displacement of the ground occurred at a lower rate than the pile and rib method, resulting in a reduction of maximum subsidence in the ground surface.