اثر فشار تزريق بر نشست تونل هاي كم عمق حفاري شده به روش مكانيزه در محيط هاي شهري

عوامل موثر در نشست سطح زمين در روش حفاري مكانيزه را مي توان عمدتا به سه دسته عوامل هندسي ، عوامل ژئومكانيكي و نيز پارامتر هاي كاري ماشين حفاري تقسيم بندي كرد. عوامل هندسي شامل عمق و قطر تونل مي باشند پارامتر هاي كاري ماشين شامل فشار وارد بر جبهه حفاري ، فشار تزريق در پشت سگمنت ها و نيز ميزان تغيير قطر (كاهش قطر دستگاه در طول) دستگاه مي باشد و پارامتر هاي ژئومكانيكي شامل مشخصات مكانيكي لايه هاي خاك مابين تونل تا سطح زمين مي باشد در حفاري مكانيزهTBM)با پيشروي دستگاه حفار، عمليات سگمنت گذاري پوشش كه شامل نصب سگمنت ها و تزريق در پشت لاينينگ است صورت مي گيرد. به دليل مسائل اجرايي، قطر حفاري شده توسط دستگاه از قطر خارجي حلقه بتني مقداري بيشتر است و همواره فضايي پشت پوشش بتني قرار دارد كه بايستي با عمليات تزريق پر شود تا از ريزش احتمالي خاك و همگرا شدن تونل و در نتيجه نشست هاي سطحي زمين، علي الخصوص در تونل هاي كم عمق، جلوگيري به عمل آيد. فشارتزريق در اين عمليات از اهميت خاصي برخوردار است. افزايش بيش از حد اين فشار باعث ايجاد تورم خاك در سطح زمين شده و فشار اضافي نيز به لاينينگ وارد مي سازد. همچنين كم بودن فشار تزريق نيز مي تواند منجر به نشست سطحي گردد. نشست يا تورم سطح زمين مي تواند خساراتي را به سازه هاي سطحي وارد مي سازد به ويژه در محيط هاي شهري كه با انبوهي از ساخت و ساز هاي سطحي مواجه هستيم. در اين مقاله پارامتر بي بعد جديدي كه وابسته به فشار تزريق و خصوصيات مقاومتي خاك و تنش هاي اوليه در خاك است تعريف شده است و سپس رابطه نشست با توجه به اين پارامتر با مدل سازي عددي با نرم افزارPLAXIS 3D Tunnel تعيين گرديده است كه منجر به ارائه رابطه جديدي براي تعيين نشست ماكزيمم قائم در سطح زمين مي شود. همچنين مي توان بكمك آن مقدار نشست ماكزيمم سطحي زمين را با توجه به فشار تزريق اعمال شده بطور مناسبي تعيين نمود.