17393

17393

بررسي نشست تونل‌هاي راه‌آهن و تاثير آن بر سازه‌هاي سطحي و ساختمان‌ها و روش‌هاي مقابله با آن (مطالعه موردي خط 6 متروي تهران)

كارشناسي ارشد

خطوط راه آهن

مهر 1395

دكتر مرتضي قاروني نيك

راه آهن

چكيده : از جمله مسائل مربوط به احداث تونل مي‌توان به چگونگي پايداري تونل در شرايط محيطي و نحوه‌ي اثر متقابل آن بر محيط به مفهوم عام اشاره نمود. يكي از مسائلي كه در اين رابطه مورد توجه است، نشست زمين در بالاي مسير احداث تونل مي‌باشد. تونلسازي در محيط‌هاي شهري از حساسيت بالايي برخوردار است چرا كه جابجايي‌هاي كنترل نشده در زير بافت مسكوني مي‌تواند منجر به ايجاد نيروهاي اضافي در شالوده‌هاي ساختمان‌ها و نهايتاً خسارتي به آن‌ها شود. در‌حاليكه روند حفاري كنترل شده مي‌تواند تغيير مكان‌هاي دروني زمين را كاهش دهد. از جمله خرابي‌هايي كه اهميت اين موضوع را به ويژه در مناطق شهري نشان مي‌دهد، ايجاد نشست در سطح سواره روها و پي‌ها مي‌باشد. افزايش بيش از حد اين گونه نشست‌ها به مرور زمان باعث ايجاد خرابي در ساختمان‌ها و تاسيسات مي‌گردد. در اين پايان نامه با توجه به اينكه مسير عبور تونل خط 6 متروي تهران در محدوده‌ي ايستگاه هفت‌تير داراي تراكم جمعيت زيادي است و در قسمت‌هايي از مسير تونل ساختمان‌هاي مسكوني در فاصله‌ي بسيار كمي از محور تونل قرار دارند، بررسي اثر حفر تونل بر ساختمان‌هاي سطح زمين و مقدار نشست ايجاد شده در سطح زمين در اثر حفر تونل مد نظر قرار گرفته است تا به منظور جلوگيري از خسارت بر سازه‌هاي روزميني با آيين‌نامه‌هاي مربوطه كنترل گردد و در صورت لزوم اقداماتي در جهت محافظت از ساختمان‌ها اتخاذ گردد. بررسي‌هاي انجام شده با استفاده از نرم‌افزار Plaxis 3D Tunnel و روش المان محدود انجام گرفت. باتوجه به شرايط عمومي ساختمانهاي ياس و زمرد كه در اين محدوده قرار گرفته بودند، براساس محاسبات انجام شده، حداكثر نشست ساختمان ياس 2.76 ميلي‌متر و ساختمان زمرد 7.81 ميلي‌متر برآورد گرديد كه با نتايج قرائت شده از ابزار دقيق تطابق قابل قبولي داشت و براساس معيار رانكين دو ساختمان در رده‌ي آسيب‌پذيري كم و متوسط قرار گرفت. همچنين با تغيير در مشخصات مدل‌‌هاي ساخته شده، تأثير حالات مختلف خروج از مركزيت ساختمان، طول و عرض، سربار و سختي ساختمان مورد بررسي قرار گرفت. واژه‌هاي كليدي: تونلسازي شهري، اندركنش تونل- سازه، نشست‌هاي سطح زمين، نرم افزار PLAXIS 3D TUNNEL

1396/03/16

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract One of the most important issues about tunnel construction is the tunnel stability in environmental conditions and interaction between them. The ground settlement at the top of the tunnel building alignment is the noticeable problem in this case. Tunneling in urban areas need more consideration, because the non-control movements under the residential regions lead to increase in loading on building foundations and consequently cause building damages. The settlement of roadways and foundations has a significant effect on the deterioration of buildings especially in urban areas. Because of high density of population near Haft-e-tir subway station in 6th line and presence of residential buildings in this area, effect of tunnel excavation on the settlement of constructions and ground has been considered to ba able to prevent the damage of ground buildings by considering standards. In addition, the influence of the eccentricity of the load , buildings dimensions , burden and stiffness of constructions have been eva​luated by using Finite Element method and Plaxis 3D Tunnel software. According to the General Terms of Yas and Zomorrod buildings which had been located in this area, the maximum settlement of Yas and Zomorrod buildings were estimated 2.76 mm and 7.81 mm respectively. Also, the results had acceptable accordance with those of instrumentation and based on the criteria Rankine two buildings were in low and middle-class vulnerability. In addition, the impact of different scenarios of the structure eccentricity, length and width, overload and bulding stiffness were eva​luated. Key Words: urban tunneling, tunnel-structure interaction , ground settlements, Plaxis 3D Tunnel.