بررسی تأثیر حفاری تمام مقطع تونل مترو بر روی ساختمان‌های مجاور (مطالعه موردی؛ خط یک متروی تبریز)

Abstract

رشد جمعیت در اکثر شهرها باعث افزایش نیاز به اجرای زیرساخت‌ها شده است. هرچه محیط شهری شلوغ‌تر و فضای سطحی محدودتر شده، نیاز به ایجاد سازه‌های زیرسطحی مانند تونل‌ها برای تا مین این زیرساخت‌ها، بیشتر احساس می‌شود. از جمله مشکلات حفاری این تونل‌ها نشست ناشی از حفاری و اثرات مخرب احتمالی آن برای ساختمان‌های واقع در سطح زمین است. از این‌رو تعیین مقدار نشست ناشی از حفاری‌های زیرزمینی و مقایسه با مقدار نشست مجاز ساختمان‌ها امری بسیار مهم و قابل‌توجه است. با مرور ادبیات فنی موجود در این زمینه به طور کلی می‌توان روش‌های توسعه داده شده برای پیش‌بینی نشست را در سه بخش روش‌های تجربی، تحلیلی و عددی تقسیم‌بندی کرد. در این تحقیق پس از بررسی نشست سطح زمین ناشی از تونل سازی در حالت بدون حضور ساختمان با استفاده از روش‌های تجربی و تحلیلی، تأثیر وجود ساختمان‌ها بر روی تغییرات ایجاد شده در سطح زمین و همچنین تأثیر تونل سازی بر روی جابجایی پی ساختمان‌ها و خسارات و آسیب‌های ناشی از این جابجایی‌ها توسط روش عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعه موردی در این تحقیق قسمت کمعمق تونل خط یک متروی تبریز است. مدل‌سازی عددی توسط نرم‌افزار PLAXIS3D TUNNEL انجام شده است. نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی نشان می‌دهد که با افزایش صلبیت ساختمان، میزان نشست ناشی از حفاری تونل کاهش می‌یابد و هرچه سطح مقطع ساختمان‌ها در مجاورت تونل بیشتر باشد نشست پی آن‌ها کمتر و یکنواخت‌تر خواهد بود. منحنی‌های نشست سطحی نشان می‌دهد که با افزایش عمق تونل از مقطع اول به مقطع دوم، نشست‌های برآورد شده با روش تحلیلی کاهش پیدا کرده و محدوده تأثیر حفاری بیشتر شده است. این روند برای روش عددی حالت معکوس دارد .همچنین در قسمت مورد مطالعه عبور تونل از زیر ساختمان‌های مجاور تأثیر ناچیزی روی آن‌ها داشته است.