عنوان پایان‌نامه
مدل‌سازی عددی حفاری تونل توسط دستگاه EPB
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مکانیک خاک وپی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2178;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72702;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2178;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72702
- تاریخ دفاع
- ۲۸ دی ۱۳۹۴
- دانشجو
- امین بهمنی یگانه
- استاد راهنما
- مسعود پلاسی
- چکیده
- در دستگاه EPB جهت محافظت از جبهه‌ی کار از مخلوط خاک حفاری‌شده، فوم و در صورت نیاز مواد دیگر استفاده می‌شود. درواقع برای جلوگیری از نشست در سطح زمین باید از کاهش فشار نگه‌داری در سینه‌ی کار جلوگیری کرد. از طرف دیگر این فشار نباید در حدی باشد که باعث بالاآمدگی سطح زمین شود. یکی از مهم‌ترین مسائل، چگونگی لحاظ کردن ماهیت سه‌بعدی و تأثیر سینه‌ی کار است؛ زیرا در نزدیکی سینه‌ی کار شرایط کرنش صفحه‌ای برقرار نبوده و تنش‌ها و کرنش‌ها حالت سه‌بعدی دارند که تأثیر زیادی در بررسی واکنش محیط اطراف خواهد داشت. در این تحقیق با مدل‌سازی عددی و سه‌بعدی حفاری تونل با دستگاه EPB در نرم افزار ABAQUS، با توجه به شرایط و پارامترهای ژئوتکنیکی محل تونل، که به‌عنوان ورودی به مدل داده شد، فشار نگه‌داری مناسب در سینه‌ی کار برآورد شد؛ که مقداری بین متوسط فشار جانبی زمین در حالت محرک و حالت سکون است. به‌علاوه تأثیر تغییرات این فشار بر شرایط حفاری و محل، به‌خصوص بر روی نشست و یا بالاآمدگی احتمالی، بررسی شد؛ که نشان می‌داد تغییر فشار در جبهه تاثیراتی کوتاه‌مدت دارد که با عبور دستگاه تا حدود زیادی محو می‌شوند. همچنین اثر تغییر فشار تزریق دوغاب پشت سامانه‌ی نگه‌دارنده‌ی نهایی، تغییر میزان بار سطحی و پارامترهای خاک به‌طور جداگانه بر روی میزان نشست سطح زمین سنجیده شد.
- Abstract
- In EPB machines to protect the face of excavation surface, a mixture of excavated soil, foam and other materials (if necessary) are used. In fact, to prevent the settlement of ground surface, low amounts of face pressure should be avoided. On the other hand, the pressure should not reach a level that may cause heaving on the ground surface. One of the most important issues is to model the 3D nature of the excavation face; since the strains of the soil around the face are not planar and this effects the reaction of surrounding soil. In this study, the optimum pressure of the EPB machine in the face of excavation is numerically evaluated using the ABAQUS software considering various geotechnical parameters. It was found that the optimum amount is a value lying between the average lateral earth pressure at rest and the average active lateral earth pressure. It was also concluded that the influence of the face pressure on the probable surface settlement or heave is a short-term effect. In addition, parametric studies were carried out to investigate the effect of grouting and surface surcharge as well as soil parameters on the amount of ground surface settlement.
