پیش‌بینی شدت آسیب‌پذیری ساختمان‌ها در اثر نشست ناشی از تونل‌سازی با مطالعه رفتار ژئومکانیکی محیط دربرگیرنده

مهم‌ترین چالش تونل‌سازی شهری مواجهه با نشست و اثرات مخرب ان بر ساختمان های اطراف است که ممکن است پیامدهای مالی و اجتماعی نامطلوب فراوانی داشته باشد. پارامترهای ژئوتکنیکی محیط های آبرفتی تاثیر قابل‌توجهی بر جابجایی ها و حرکت خاک و درنتیجه نشست سطح زمین دارد. بنابراین مطالعه ارتباط پارامترهای ژئوتکنیکی و چگونگی رفتار تغییر شکل محیط راهکار مفیدی برای پیش‌بینی شدت آسیب وارد بر ساختمان ها است. در این مقاله تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی بخش شرقی-غربی تونل خط 7 مترو تهران بر نشست ناشی از تونل‌سازی و اثرات متعاقب آن بر شدت آسیب وارد بر ساختمان های مجاور بررسی شد. شدت آسیب ساختمان ها به ازای پارامترهای ژئوتکنیکی بر اساس پارامترهای تغییر شکل ساختمان ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد شدت آسیب ساختمان‌ها به طور قابل‌توجهی به تغییرات مدول الاستیسیته خاک حساس است و تغییرات اندک مدول الاستیسیته منجر به تغییر آسیب ساختمان از آسیب های ساختاری شدید (آسیب رده های 4 و 5) به آسیب‌های غیرساختاری و جزئی (آسیب های رده 0 و 1) می شود. تغییرات زاویه اصطکاک داخلی تاثیر کمی بر پارامترهای تغییر شکل ساختمان دارد و شدت آسیب های ساختمان را به طور قابل‌توجهی تغییر نمی دهد. همچنین افزایش تاثیر چسبندگی لایه های خاک بر شدت آسیب ساختمان بیشتر از زاویه اصطکاک داخلی و کمتر از مدول الاستیسیته خاک است که می تواند رده آسیب های ساختمان را از آسیب های نسبتاً شدید تا آسیب های متوسط کاهش دهد.

predicting the intensity of the vulnerability of the building due to tunneling-induced settlement by studying the geomechanical behavior of the surrounding medium

summarythis paper investigates the effect of geotechnical parameters on the prediction of building damage severity due to tunneling-induced settlement. the influence of soil elastic modulus, cohesion, and internal friction angle on ground displacement and building deformation was studied using the numerical finite element method in the tehran metro line 7 tunnel project. the severity of the building damage was analyzed based on an assessment of building deformation parameters. the results indicate that building damage severity is significantly sensitive to changes in soil elastic modulus. minor changes in elastic modulus can lead to a shift in damage severity from structural and severe (damage grades 4 and 5) to non-structural and minor (damage grades 0 and 1). in contrast, changes in internal friction angle do not have a significant impact on damage severity. however, an increase in cohesion can be somewhat effective in reducing damage severity.introduction one of the major challenges in urban tunneling is the occurrence of settlement and its detrimental effects on buildings [1]. proper understanding of ground behavior in geotechnical projects, particularly tunneling, requires a sound comprehension of the relationship between soil strength characteristics and the surrounding environment, which enables accurate prediction of tunneling-induced building damage severity. researchers have proposed various approaches for the evaluation and control of tunneling-induced settlement, including experimental methods [2], numerical modeling [3], physical and laboratory modeling [4], in-situ monitoring and measurements [5], and analytical methods [6]. however, adjacent buildings still suffer from minor and structural damage due to settlements [7]. some researchers have also analyzed the tunnel-building interaction using analytical [8] and semi-analytical [9] methods.methodology and approachesin this study, the tunnel construction process was modeled using th