اثر نسبت عمق به قطر تونل بر نشست تونل هاي با حفاري مكانيزه

يكي از معضلات اساسي حفاري تونل در محيط هاي شهري نشست سطح زمين است كه همواره اين پروژه ها را تحت تاثير خود قرار مي دهد و موجب مشكلات حقوقي و مالي مي شود. علاوه بر اين باعث توقف و يا كندي كار مي گردد. نمونه بارز اين مسائل در حفاري هاي مربوط به مترو و تونل هاي شهري ديگر در تهران خود را نشان داده است. روش حفاري مكانيزهTBM) كه امروزه يكي از پراستفاده ترين روش ها در مهندسي تونل است مي تواند در كاهش و كنترل اين نشستها موثر باشد. بعلاوه اين روش در مقايسه با روش حفاري سنتي از مزايايي از جمله سرعت بالا و كاهش زمان ساخت، عدم نياز به تحكيم اوليه، بهبود شرايط ايمني كار و كاهش هزينه ها براي تونل هاي طويل برخوردار است. 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 و نيز فشار تزريق در پشت سگمنت ها مي باشد و پارامتر هاي ژئومكانيكي شامل مشخصات مكانيكي لايه هاي خاك مابين تونل تا سطح زمين مي باشد. در اين مقاله به بررسي اثر عوامل هندسي مي پردازيم و به نشستهاي ايجاد شده در اثر حفاري تونل با روش مكانيزه پرداخته مي شود. نتايج نشان مي دهد ك ه بازاي قطر ثابت با افزايش عمق، ميزان نشست ها كاهش مي يابد و نيز بازاي عمق ثابت با افزايش قطر تونل ميزان نشست سطحي بيشينه افزايش مي يابد. همچنين نتايج نشان مي دهد كه اثر قطر تونل بر نشست ها بصورت خطي نمي باشد. رابطه نشست با قطر و عمق تونل توسط مدل سازي عددي با نرم افزار PLAXIS 3D Tunnel مطالعه گرديده است.