تخمين نشست سطح زمين در اثر حفر تونل‌هاي دوقلوي شهري با استفاده از مدل‌سازي عددي (مطالعه‌ي موردي: خط 2 مترو شيراز)

Estimation of land surface subsidence by digging of twin tunnels using numerical modeling (Case Study: Shiraz Metro _ 2nd Line )

ارزيابي برهم‌كنش بين فضاي زيرزميني جديد و فضاهاي زيرزميني موجود و ارائه راهكارهاي مناسب يكي از مهم‌ترين موضوعات تونل سازي در محيط شهري است. در برخي موارد ضروري است تـا تونل‌ها در مجاورت يكديگر حفاري گردند كه اين امر منجر به ايجاد تأثيرات اندركنش و اغتشاش در ميدان تنش و تغيير شكل در اطراف آن مي‌شود. هدف از انجام اين تحقيق تخمين نشست سطح زمين در اثر حفر تونل‌هاي دوقلوي شهري با استفاده از مدل‌سازي عددي در خط دو متروي شيراز، حدفاصل ايستگاه عادل‌آباد تا دولت، مي‌باشد. براي نيل به اهداف اين تحقيق از نتايج آزمايش‌هاي برجا و آزمايشگاهي حاصل از داده‌هاي گمانه‌هاي اكتشافي در منطقه، استفاده ‌شده است. در اين مقاله ابتدا با روش تفاضل محدود توسط نرم‌افزار Flac2D با توجه به نحوه حفاري، مشخصات خاك محل و انتخاب مدل رفتاري مناسب مدل‌سازي انجام، سپس تأثير چهار پارامتر وزن مخصوص خاك، چسبندگي، زاويه اصطكاك داخلي و ضريب پوآسون بر ميزان نشست سطحي موردبررسي قرار گرفت و پروفيل نشست رسم شده است. نتايج به‌دست‌آمده حاصل از نشست نشان مي‌دهد كه با توجه به حفر مرحله‌اي تونل‌ها، ميزان نشست براي تونل‌هاي دوقلو در حالت تكي (تونل شرقي) 1/15 ميلي‌متر در بالاي محور تونل و براي حالت دوقلو (تونل‌هاي شرقي – غربي) 6/21 ميلي‌متر است كه اين مقدار كمتر از نشست مجاز تعيين شده توسط كارفرما (25 ميلي‌متر) مي‌باشد و با توجه به نشست واقعي در اثر حفر تونل‌ها كه با استفاده از ابزار دقيق و به كمك دوربين نيوو محاسبه‌شده و مقدار 20 ميلي‌متر اندازه‌گيري شده است، بنابراين نشست واقعي با نشست پيش‌بيني‌شده از مدل‌سازي نزديك به هم بوده و صحت مدل‌سازي‌هاي عددي را در اين پروژه و با شرايط اعمال‌شده احراز گرديده است. همچنين نتايج حاصل از آناليز حساسيت نشان مي‌دهد كه تنها با افزايش وزن مخصوص خاك مقدار نشست در سطح زمين افزايش مي‌يابد.

land surface subsidence ،twin tunnls، experimental method،quantitative differential method (numerical modeling)، Shiraz Metro