عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر فشار جبهه کار بر نشست سطح زمین با استفاده از رفتارنگاری در حفاری مکانیزه به روش EPB
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن-استخـراج معدن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2601;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62393
- تاریخ دفاع
- ۲۱ اسفند ۱۳۹۲
- دانشجو
- کوشا جلالی
- استاد راهنما
- مهدی موسوی
- چکیده
- در حفّاری مکانیزه با حفّار EPB، از مخلوط دوغاب و مصالح حفّاری شده جهت اِعمال فشار و حفظ پایداری جبه? کارِ تونل استفاده می شود. هدف این تحقیق ارزیابی تاثیر فشار وارد شده به جبه? کار بر تغییر شکل های سطح زمین می باشد. به این منظور ابتدا روش های ارائه شده برای توصیف تغییر شکل زمین ناشی از تونل سازی مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به نقش کلیدی پایداری جبه? پیشروی تونل در مقدار فشار اعمال شده توسط دستگاه EPB، روابط ارائه شده در خصوص حدود پلاستیک و پایدار جبه? کار نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. روش عددی تفاضل محدود به عنوان ابزار پیش بینی نشست انتخاب شد. بر مبنای مطالعات ژئوتکنیکی خط 2 متروی مشهد و خط 7 متروی تهران، مدل های عددی مربوط به چهار مقطع توسط نرم افزار FLAC 3D شبیه سازی شده و با داده های نشست سنجی، صحت آن مورد تایید قرار گرفت. مدل ها با فشار های مختلف مورد حفّاری قرار گرفته و تحلیل های پارامتریک مربوط به فشار جبه? کار و فشار تزریق به انجام رسید. نتایج کمّی به دست آمده حاکی از آن است که هر چه ابزار پیش بینی نشست تعداد فاکتور های تاثیر گذارِ بیشتری را به عنوان پارامتر ورودی بپذیرد، مقدارِ خطا در پیش بینی بیشین? نشست کمتر خواهد بود. روش عددی تفاضل محدود کمترین میزان خطا را در مقایسه با روش های تحلیلی و تجربی داشته و بنابراین به عنوان ابزار اصلی در تحلیل نشست به کار رفته است. تاثیرات افزایش فشار EPB بر نشست، در صفح? قائم گذرنده از جبه? حفّاری، بیشترین مقدار را دارد. با دور شدن از این صفحه تاثیرات افزایش فشار تخفیف می یابد. همچنین براساس مطالعات پارامتریک، افزایش مقادیر مشابهی از فشار تزریق، تاثیر بیشتر (حدود دو برابر) و ماندگار تری بر کاهش مقدار نهایی نشست دارد. کلید واژه ها: حفّاری مکانیزه، EPB، TBM، نشست، فشار جبه? کار، روش تفاضل محدود، FLAC 3D
- Abstract
- In the course of mechanized tunneling by EPB machine, a mixture of excavated material and slurry is used for the application of support pressure and stabilization of the tunnel face. The objective of this study is to evaluate the effect of this pressure on ground deformations especially on surface. For this purpose, first, the methods describing the ground deformation due to tunneling activities are investigated. Considering the decisive role of face stability in determination of the applied pressure by EPB, the criteria relating to upper and lower bounds of plasticicity of tunnel face are also reviewed. The finite difference numerical method is chosen as the predictive method of settlement analysis. Based on geotechnical studies for the Metro of Mashhad (Line No. 2) and the Metro of Tehran (Line No. 7), four cross sections are simulated by FLAC 3D and the veracity of results were checked by the actual settlement monitoring survey data. These models are excavated by varied face support pressures and subsequently parametric studies are carried out as regards the face pressure and tail void gap grouting pressure. The quantitave results suggest that increased number of affecting input parameters in a predictive method of settlement analysis, produce smaller errors in predicted maximum settlement. The finite difference code, utilized in this study, yields the lowest error (compared to other methods) and therefore it is chosen as the main method of settlement predicition. The effects of increased face pressure are greater on the plane of tunnel face. These effects abate in further distances from this plane. Furthermore, these quantitave analyses show that same increments of grouting pressure mitigate the ultimate settlement more than face pressure increments and with more lasting effects. Keywords: Mechanized Tunneling, EPB TBM, Surface Settlement, Face Support Pressure, Finite Difference Method, FLAC 3D
