رده‌بندي ريسك سازه‌هاي سطحي و بررسي عملكرد شمع درجا در كاهش نشست‌هاي ناشي از حفر تونل‌هاي مترو در مناطق شهري (مطالعه موردي: متروي تبريز)

احداث مترو، همچون تمام پروژه‌هاي عمراني، آثار و پي‌آمدهاي اجتماعي و فني ‌دارد كه شايد قابل توجه‌ترين اثر فني آن تأثير نشست‌هاي سطحي ناشي از حفر تونل‌ها و احداث ايستگاه‌هاي زير‌زميني بر سازه‌هاي سطحي ‌مي‌باشد. در مقاله حاضر، با انجام مدل‏سازي عددي و كاربرد نرم‌افزار المان محدود Plaxis8.6، به تعيين و ارزيابي رده ‌ريسك سازه‌هاي سطحي با تعداد طبقات و عرض‌هاي متفاوت پرداخته شده است. به دليل تأثير زياد پارامترهاي هندسي تونل و مشخصات ژئوتكنيك خاك پيرامون آن بر ميزان تغييرشكل‌هاي حاصل، محدوده مجاور ايستگاه چهار خط 2 متروي تبريز به عنوان مطالعه موردي انتخاب گرديده است. سازه‌هاي سطحي اين منطقه عموماً داراي عرض‌ كم بوده و بر اساس نتايج حاصل داراي رده ريسك بالا مي‌باشند. مدل‏سازي سازه‌هاي سطحي بدون و با در نظر گرفتن سختي سازه، به روش تير الاستيك معادل، انجام گرفته است. به دليل تأثير زياد سختي سازه‌ها در مدل‏سازي به روش تير الاستيك معادل، رده ريسك حاصل از اين روش غيرمحافظه كارانه مي‌باشد. با توجه به محدوديت‌هاي محيطي و اجرايي منطقه، احداث شمع بتني در‌جاريز با متغير‌هاي طول و فاصله اجرا از هم به عنوان اقدام تحكيمي مناسب انتخاب و تحليل شده است. بر اساس نتايج حاصل و مقايسه رده ‌ريسك اوليه سازه‌ها با مقادير بعد از اقدام تحكيمي، رده ريسك سازه‌هاي سطحي از 3 به 2 كاهش مي‌يابد كه نشانگر عملكرد موفق اين روش است. در عملكرد اين اقدام تحكيمي، تأثير طول شمع‌هاي بتني به مراتب بيشتر از فاصله مركز به مركز شمع‌ها بود. اين امر ناشي از سختي قابل صرف‌نظر شمع بتني در مقايسه با سختي تير معادل سازه سطحي مي‌باشد. همچنين، با تحليل بيش از 220 مدل عددي، تأثير مدل رفتاري خاك، درصد انقباض تونل و عرض خيابان بر ميزان نشست‌هاي حاصل و عملكرد روش تحكيمي نيز بررسي شد.