ارزیابی عملکرد لوله تخریبی بر تاسیسات زیرزمینی مجاور با استفاده از تحلیل عددی

خطوط لوله زیرزمینی نقش حیاتی در انتقال آب، گاز و فاضلاب در مناطق شهری و غیرشهری ایفا می‌کنند. با افزایش سن این خطوط، نیاز به نوسازی و تعویض آن‌ها بیشتر می‌شود.امروزه روش‌های بدون حفاری مانند لوله‌تخریبی به‌دلیل مزایایی همچون کاهش هزینه‌ها، کم‌کردن اختلالات شهری و افزایش ایمنی، به‌عنوان راه‌حلی موثر برای نوسازی خطوط لوله قدیمی مورد توجه قرار گرفته‌اند. این پژوهش با هدف بررسی تاثیرات این روش بر تاسیسات زیرزمینی مجاور و تغییرشکل‌های سطح زمین انجام شده است. در این راستا، یک مدل عددی سه‌بعدی بر اساس آزمایش‌های عملی در نرم‌افزار abaqusتوسعه داده شد. پارامترهای مختلفی از جمله کرنش‌های طولی، تغییرشکل‌های عمودی و الگوی حرکات سطحی زمین مورد تحلیل قرار گرفتند. یافته‌ها حاکی از آن است که بیشترین میزان کرنش در لوله‌های مجاور زمانی اتفاق می‌افتد که منبسط‌کننده در نزدیکی آن‌ها قرار دارد. همچنین، با حرکت دستگاه منبسط‌کننده، تغییرشکل‌های زمین از الگویی متقارن به جابجایی های نامتقارن تغییر می یابند.علاوه بر این، کاهش عمق لوله های مدفون تغیییر شکل های سطحی را بالاتری را نشان می دهد. این مطالعه نشان می‌دهد که مدل‌سازی عددی می‌تواند به‌عنوان ابزاری کارآمد برای پیش‌بینی رفتار خاک و تاسیسات زیرزمینی مجاور در پروژه‌های لوله‌تخریبی مورد استفاده قرار گیرد.

evaluation of pipe bursting operation on adjacent underground facilities using 3d numerical analysis

underground pipelines serve as essential infrastructure for transporting water، gas، and wastewater in both urban and rural environments. as these pipelines age، rehabilitation and replacement become increasingly necessary. pipe bursting has emerged as an effective trenchless technology for pipeline renewal، offering advantages such as reduced costs، minimal surface disruption، and enhanced safety. this study investigates the effects of pipe bursting operations on adjacent underground facilities and ground surface deformations using a three dimensional numerical model developed in abaqus and validated against experimental data. the analysis examines longitudinal strains، vertical deformations، and ground movement patterns during the bursting process. the results show that maximum strains occur in adjacent pipes when the expander is in close proximity، while ground deformations transition from symmetrical to asymmetrical as the expander advances. additionally، as the depth of buried pipes decreases، larger surface deformations occur. the findings demonstrate that numerical modeling provides an effective approach for predicting soil structure interactions in pipe bursting projects، offering valuable insights for urban infrastructure planning and risk mitigation.