مدل‌سازي هيدرومكانيك نشست تونل در محيط‌هاي شهري مطالعه موردي تونل مترو خط7 تهران

افزايش جمعيت و توسعه شهرها، نقش تونل به‌عنوان راه‌حلي مناسب جهت رفع نيازهاي مختلف، بخصوص حمل‌ونقل و كاهش ترافيك سطح شهرها را برجسته تر مي كند. كنترل و تخمين نشست يكي از مهم‌ترين چالش هاي حفر تونل در اين مناطق است. به دليل پيچيدگي هاي موجود در بررسي همه‌جانبه كنترل و تخمين نشست، اغلب اين بررسي ها با ساده سازي هاي بسياري همچون چشم پوشي از تغييرات سطح آب زيرزميني، عدم در نظر گرفتن پديده هاي توأمان و ... همراه بوده است كه تأثير بسيار محسوسي بر نتايج حاصل از اين بررسي ها داشته است. در زمان حفر تونل، فضاي ايجادشده به‌عنوان يك كانال زهكشي عمل مي كند. آب موجود در محيط به درون فضاي حفرشده وارد مي شود كه اين امر خود موجب تغيير در شرايط هيدروليكي منطقه مي شود. اين تغيير در شرايط هيدروليكي، بر ويژگي هاي مكانيكي محيط نيز اثر گذاشته و درنتيجه آن، امكان بروز جابجايي هاي جداره تونل بيشتر مي شود. در اين پژوهش، با توجه به اين‌كه 60 درصد از مسير خط هفت متروي تهران زير سطح ايستابي و مسير حفاري تونل غالباً از مناطقي با بافت فرسوده عبور مي كند كنترل نشست از اهميت ويژه اي برخوردار است. ازاين‌رو، با استفاده از نرم افزار FLAC3D تغيير شكل هاي به‌دست‌آمده در دو حالت توأمان (معادلات مكانيكي و هيدروليكي به‌صورت هم‌زمان حل مي شوند) و غير توأمان (معادلات مكانيكي و هيدروليكي به‌صورت ترتيبي و جداگانه حل مي شوند) مدل‌سازي و با داده هاي ابزار دقيق مقايسه مي شود. با توجه به نتايج، مدل‌سازي در حالت توأمان مطابقت بالاتري را از خود نشان مي دهد. همچنين تغيير شكل هاي اطراف فضاي حفاري به‌شدت، به شرايط زهكشي، سطح آب زيرزميني، وضعيت تنش‌هاي برجا منطقه و زمان وابسته است.