بررسي تاثير فشار جبهه‌كار بر نشست سطح زمين در تونلسازي مكانيزه در زمين نرم- مطالعه‌ي موردي: تونل قطعه‌ي شرقي- غربي خط 7 متروي تهران

Tehranʹʹs metro line 7 project has been excavated by an Earth Pressure Balance (EPB) machine. Four sections of the line 7 tunnel have been selected in this study, and the influence of face and backfil

در تونل‌هاي مناطق شهري كه بيش‌تر در عمق كم و در بستر خاكي حفر مي‌شوند، فشار جبهه‌كار مي‌تواند يكي از عوامل پيشگيري كننده‌ي نشست سطح زمين باشد. در پروژه‌ي خط 7 متروي تهران، تونل با ماشين حفاري مكانيزه از نوع متعادل كننده‌ي فشار زمين (EPB) حفر مي‌شود. در اين تحقيق با تمركز بر روي چهار مقطع از اين تونل، تاثير فشار جبهه‌كار بر نشست سطح زمين مورد تحليل قرار گرفته است. فشار جبهه‌كار در چهار حالت فشار اوليه، 5/1، 2 و 4 برابر فشار اوليه و فشار تزريق در 5 حالت بدون اعمال تزريق، برابر فشار جبهه‌كار، 5/0، 1 و 2 بار بيش‌تر از فشار جبهه‌كار با استفاده از نرم‌افزار اجزا محدود PLAXIS3D مورد ارزيابي قرار گرفته است. اعتبارسنجي نتايج با استفاده از ابزاربندي در سطح زمين و بر روي دو مقطع از تونل انجام گرفته است. مقايسه‌ي نتايج مدلسازي و نتايج حاصل از ابزاربندي بيانگر صحت روند مدلسازي است. براي حالت H < 2D تاثيرات فشار جبهه‌كار بر نشست سطح به مراتب بيش‌تر از حالت H > 2D است. همچنين نتايج نشان مي‌دهد افزايش 4 برابري فشار جبهه‌كار، حداكثر سبب كاهش 5 ميلي‌متري بيش‌ترين نشست مي‌شود. بنابراين افزايش فشار جبهه‌كار، ميزان نشست را كاهش مي‌دهد اما اين مقدار بسيار ناچيز است.

Tehranʹs metro line 7 project has been excavated by an Earth Pressure Balance (EPB) machine. Four sections of the line 7 tunnel have been selected in this study, and the influence of face and backfill grout pressures on surface settlement has been numerically investigated. The obtained numerical results have been confirmed by the monitoring data using the installed instruments on site. Then, the results of various numerical models for different amounts of face pressure and backfill grouting pressure have been discussed. In this research, the influence of backfill grouting pressure is found to be significant.