عنوان پایان‌نامه
تحلیل پایداری گزینه های مختلف در تقاطع تونلهای متر
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-مکانیک سنگ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1925;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48503
- تاریخ دفاع
- ۱۴ مهر ۱۳۸۷
- دانشجو
- علی رضا طالبی نژادچاوشی
- استاد راهنما
- مهدی موسوی
- چکیده
- حفاری فضاهای پیچیده زیرزمینی با توجه به پیشرفت روش‌های علم تونل‌سازی، هم‌چنان جزو مباحث حساس بوده و طراحی این تونل‌ها به علت عدم شناخت فضاهای زیرزمینی همواره با مشکلات خاص خود مواجه بوده است. مطالعه‌ی حاضر به منظور طراحی سه فضای زیرزمینی مهم برنامه‌ریزی شده جهت اجرا در محل تقاطع خیابان آزادی با بزرگراه نواب-چمران شهر تهران می‌باشد. سه پروژه خط 4 و 7 متروی تهران و پروژه زیرگذر تونل توحید به صورت غیر هم‌سطح در این تقاطع، اجرا می‌گردد. سه پروژه به صورت جداگانه مورد بررسی و سیستم نگهداری هر کدام مورد طراحی قرار گرفته است. طراحی تونل خط 4 متروی تهران به روش NATM و ایستگاه این پروژه به روش طاق‌بتنی مورد بررسی قرار گرفت. برای تونل خط 4 متروی تهران با در نظر گرفتن خصوصیات شاتکریت روزانه و بررسی دو فاصله‌داری قاب‌های مشبک، فاصله‌داری 5/0 متر برای این تونل به عنوان حالت بهینه انتخاب گردید. سیستم پیش‌نگهدارنده چتری نیز برای این تونل مورد بررسی قرار گرفت که با در نظر گرفتن پارامترهای اقتصادی قطر 114 میلی‌متر مناسب‌ترین قطر برای لوله‌گذاری انتخاب گردید. برای ایستگاه خط 4 متروی تهران با انجام طراحی روش طاق‌بتنی، فاصله‌داری‌های مختلف طاق‌ها مورد بررسی قرار گرفته و فاصله‌داری 2 متر به عنوان حالت بهینه انتخاب گردید. همچنین در طراحی تونل خط 7 متروی تهران به روش حفاری مکانیزه، دو حالت حفاری فشار تعادلی زمین و سپر باز مورد بررسی قرار گرفته و مزایای استفاده از حالت فشار تعادلی زمین ارائه شد. پروژه تونل توحید نیز با توجه به روش اجرای آن مورد طراحی قرار گرفت. در نهایت با مدنظر قرار دادن توالی اجرای سه سازه، مسائل اندرکنشی فضاهای زیرزمینی حفر شده بررسی گردید. نتایج نشان داد با اجرای تونل توحید، سازه پروژه خط 4 مترو در دو بخش تونل و ایستگاه دارای پایداری لازم با توجه به معیارهای ساکورایی و کرامر است. اجرای پروژه خط 7 متروی تهران با توجه به حساسیت آن به علت به موازات قرار گرفتن در امتداد تونل توحید و محدودیت‌های ساخت ایستگاه در عمق، با جانمایی در دو حالت با فواصل 5/4 و 9 متری از تراز کف تونل توحید مورد بررسی قرار گرفت. حالت اول بدلیل تاثیر پروژه خط 7 مترو بر تونل توحید و جابجایی‌ها و نشست غیرمجاز زمین به اندازه بیش از 8 سانتی‌متر، توصیه نمی‌شود. با بررسی حالت دوم ضمن پایداری تونل‌ها میزان نشست نهایی در محل تقاطع به حداکثر میزان 3 سانتی‌متر محدود می‌گردد.
- Abstract
- Considerable progress has been achieved to design and build complicated multi underground structures in soft ground conditions with shallow overburden. In this research, three major projects comprised of tunnels and stations are being constructed in multi levels. These include metro lines no. 4 and 7 and also Tohid highway tunnel. The intersection of these three is at Azadi-navab intersection. Metro tunnel no 4 was excavated by sequential excavation method, (commonly known as NATM). In order to design this tunnel, two spacing for steel set and also Pre-support system with shotcrete have been considered. In this, the actual property of the shotcrete based on the actual age was determined. The station of the mentioned project was excavated under shallow overburden and the same Sequential Excavation design concept was adopted. Tohid Highway urban tunnel comprises of twin 12m diameter tunnels constructed by NATM method is located at shallow depth under metro line 4 and above the metro line 7. In designing process of Metro line 7, two important underground structures (tunnel and station) have been considered. The tunnel should be excavated by mechanized tunnelling approach and two methods (EPB mode and Open mode) have been compared. The numerical analysis in 3D was performed by FLAC3D and the results show that by executing Tohid tunnel, the tunnel and station of metro line 4 have stability based on Kramer and Sakurai critical strain criteria. The metro line 7 was analyses for stability at two different depths and the deeper model (9 m from the invert of Tohid tunnel) was designed. The sequence of excavation for these three underground excavations was also studied in this research.
