تاثیر وجود سنگ بستر بر ارتعاشات ناشی از خطوط زیرزمینی در تونل‏های تک و دوقلو

یکی از پارامترهای تاثیرگذار بر ارتعاشات ناشی از خطوط زیرزمینی، وجود سنگ بستر زیر لایه خاکی است. امواج منتشر شده از تونل با رسیدن به مرز لایه بستر و بازگشت مجدد آنها به داخل لایه بالایی باعث تغییر در پاسخ محیط می شود. در این مقاله، با استفاده از مدل های المان محدود دوبعدی با در نظر گرفتن لایه خاکی بالای سنگ بستر، به بررسی تاثیر این پارامتر بر ارتعاشات رسیده به سطح زمین در تونل های تک و دوقلو پرداخته شده است. با در نظر گرفتن مدول های الاستیسیته مختلف در محدوده مدول الاستیسیته خاک و سنگ برای لایه بالایی و سنگ بستر، تاثیر این پارامتر بر ارتعاشات دریافت شده در سطح زمین تعیین شده است. در نهایت، با افزایش عمق سنگ بستر، تاثیر آن در عمق های مختلف بررسی شده و با استفاده از پوش رسم شده، تاثیر آن در فواصل مختلف از تونل نشان داده شده است. نتایج نشان می دهد که مدول الاستیسیته خاک لایه بالایی نسبت به مدول الاستیسیته سنگ بستر تاثیر بیشتری بر نتایج تعیین شده دارد. برای تونل تک و تونل های دوقلو، تاثیر وجود سنگ بستر در فواصل دور بیشتر بوده و باعث تغییر نتایج به دست آمده در بالای تونل و در فاصله 30 متری از تونل به ترتیب حدود db2 و db7 نسبت به محیط هموژن می گردد.

Bedrock effects on groundborne vibrations induced by single and twin railway tunnels

One of the parameters affecting the underground railway vibration is the existence of a bedrock under a soil layer. The wave that propagates from the tunnel is reflected when arrives on the bedrock and affects the ground surface responses. In this paper, the influence of the bedrock on the responses of the ground surface was investigated for single and twin tunnels through the 2D finite element models. The effect of different elastic modulus of top soil layer and bedrock as well as the influence of various bedrock's depths on the groundborne vibration were studied, as well. The results show that the soil elastic modulus is more important than the bedrock elastic modulus. When the distance from the tunnel becomes longer, the existence of a bedrock under the tunnel has a significant influence on the ground responses. Determined Insertion Gain for the existence of the bedrock above the tunnel and 30m farther from the tunnel is respectively 2dB and 7dB. The obtained results are identical for both the single and twin tunnels.