بررسي تاثير عبور تونل بر سازه‌هاي سطحي و ميزان نشست سطح زمين در مسير خط 2 قطار شهري مشهد با استفاده از روش‌هاي عددي

Studying the effect of tunnel excavation on ground subsidence and surface structures using numerical methods (Case study: subway tunnel of Mashhad city)

چكيده حفر تونل در مناطق شهري باعث جابجايي و نشست در سطح زمين و صدمه به ساختمان‌ها و زير ساختمان‌هاي مجاور مي‌شود. از اين رو پيش بيني حركت زمين در مناطق شهري از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. روش معمول براي اين قبيل مسايل، تخمين گودي نشست در حالت سطح آزاد (بدون حضور سازه) است. در اين مقاله، با استفاده از روش سختي نسبي، ارزيابي تاثير سختي سازه در تغيير حركت زمين و نشست سطح در اثر حفر تونل بدست آمده و تحليل عددي دوبعدي با استفاده از روش اجزا محدود براي دو حالت با حضور و عدم حضور سازه صورت گرفته و با مطالعات BRA و BCS صورت گرفته بر روي ساختمان گردشگري ناشي از حفر تونل با در نظر گرفتن شرايط مختلف هندسي، جانمايي، سازه‌اي، عملكردي و غيره مورد محاسبه و ارزيابي قرار مي‌گيرد. نتايج حاصل از محاسبات دو روش بيان كننده اين مطلب است كه سازه ساختمان با توجه به سختي بالا و هندسه قرارگيري آن، ميزان نشست سطح زمين ناشي از حفر تونل را كاهش مي‌دهد.

Abstract Tunnel excavation in urban regions causes ground subsidence and therefore damages in buildings and structures. So the prediction of ground movements is very crucial in tunneling projects especially in urban regions. In this paper the stiffness and numerical methods (finite element method) have been used to analyze the ground movement and surface subsidence. The layout, geometry and structure of buildings were considered as important factors in simulation process. These specifications were studied in tourism building and the ground movement was predicted due to excavation of subway tunnel in Mashhad city. The results show that the building structure can decrease the amount of subsidence due to its high stiffness and suitable geometry.