عنوان پایان‌نامه
تحلیل پایداری تونل¬های دوقلو با استفاده از سیستم تعادل فشار زمین (EPB) با نگرشی بر خط یک متروی تبریز
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-استخـراج معدن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1823;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46085
- تاریخ دفاع
- ۱۳ مهر ۱۳۸۹
- دانشجو
- مهری شبان غازانی
- استاد راهنما
- سیدمحمدفاروق حسینی
- چکیده
- در سال های اخیر حفر تونل در مناطق شهری به ویژه برای مقاصد حمل و نقل افزایش قابل توجهی داشته است. به منظور کاهش بار ترافیکی و افزایش ایمنی، حفر دو یا چند تونل با مقطع کوچکتر نسبت به حفر یک تونل دو خطه با مقطع بزرگتر ترجیح داده می شود. از آنجایی که حفر تونل ها در مجاورت هم جابجایی اطراف آنها و سیستم نگهداری آنها را تحت تاثیر قرار می دهد مطالعه اندرکنش بین این تونل ها ضروری است. در تحقیق حاضر تحلیل پایداری تونل های دوقلوی متروی تبریز با استفاده از نرم افزار FLAC3D انجام شده است. این تونل ها به طول 8 کیلومتر بوده و با استفاده از سیستم تعادل فشار زمین (EPB) حفاری می شوند. ارزیابی فشار وارد بر جبهه کار در حفاری با دستگاه تعادل فشار زمین از فاکتور های بسیار مهم بخصوص برای تونل های کم عمق می باشد. به منظور دستیابی به شرایط ایمن و جلوگیری از شرایط بحرانی در جبهه کار تونل ها، باید فشار مناسبی به جبهه کار آنها وارد شود. با توجه به اینکه دستورالعمل خاصی برای تعیین فشار لازم جهت پایداری جبهه کار وجود ندارد در این پایان نامه تاثیر تغییرات فشار وارد بر جبهه کار بر روی پایداری تونل ها بررسی شده است. نتایج این بررسی نشان داد بیشترین تاثیر تغییرات فشار بر روی جابجایی جبهه کار می باشد بطوریکه برای مقاطع بررسی شده، در صورت عدم اعمال فشار به جبهه کار پایداری تونل ها به دلیل ریزش جبهه کار تامین نخواهد شد. همچنین تاثیر فاصله بین دو تونل و فاصله بین جبهه کار تونل ها بر روی نشست سطح زمین و نیرو های وارد بر سیستم نگهداری تونل اول بررسی شد. نتایج نشان داد با افزایش عرض پایه دو تونل از 5/3 متر به 5/10 متر نشست سطح زمین 30% کاهش می یابد. همچنین ممان خمشی و نیروی محوری پوشش تونل اول به ترتیب 17% و 5/6% برای عرض پایه 5/3 متری و 34/3% و5/1% برای عرض پایه 5/10 متری نسبت به تونل منفرد افزایش می یابد. بیشترین تاثیر حفر تونل دوم زمانی است که جبهه کار دو تونل به هم می رسند. در این حالت ممان خمشی و نیروی محوری به ترتیب 6% و 3% افزایش می یابد. در پایان با توجه به نتایج حاصل، فشار مناسب جبهه کار و نیز فاصله مناسب بین دو تونل برای مقاطع بررسی شده پیشنهاد شده است.
- Abstract
- The development of large cities requires the use of underground area for the construction of transportation infrastructures and facilities. The solution of twin tunnels presents major advantages, such the reduction of the both tunnel diameter and the soil movement resulting from the tunnel construction. Interaction between twin tunnels largely affect the soil settlement and support system of them so it is very important to study the interaction of twin tunnels. In this study, stability analysis of twin tunnels of Tabriz metro Line 1 was carried out with Flac3D software. The length of tunnels is 8 km. They are excavated by Earth Pressure Balance machine (EPB). When using EPB, evaluation of the face pressure is a critical component specially for shallow tunnels. However, specific recommendations or technical norms are not available as common guidance for design. In this thesis, the effect of face pressure was studied on the face stability, surface settlement and support system of tunnels. Results showed the maximum effect of face pressure is on the displacement of tunnel face so that, without applying face pressure, tunnels were instable. Also the effect of distance between tunnels and space between tunnel faces was studied on the settlement and support system of tunnels. Results showed the surface settlement decreased 30% by increasing the pillar width between tunnels from 3.5m to 10.5m. Also bending moment and axial force in the lining of first tunnel increased about 17% and 6/5%, respectively for pillar width of 3.5m and 3.34% and 1.5% for pillar width of 10.5m in compare of single tunnel. Maximum effect of the advancement of second tunnel on the support system of first tunnel occurred when tunnel faces reached together. In this case bending moment and axial force increased about 6% and 3%, respectively. At the end, optimum face pressure and space between tunnels were suggested for the studied sections.
