پيش‌بيني نشست زمين ناشي از حفاري مكانيزه در تونل متروي تهران

Prediction of ground settlement induced by mechanized excavation in the Tehran Metro tunnel

موضوع اصلي تونل سازي در محيط‌هاي شهري پيش‌بيني نشستهاي زمين در اثر حفر تونل است، كه ممكن است موجب آسيب زدن به سازه‌هاي سطحي شود. در اين مقاله به منظور پيش‌بيني نشست‌هاي سطحي زمين در حين ساخت بخشي از تونل خط 3 متروي تهران كه با استفاده از ماشين حفاري EPB (فشار تعادلي زمين) ايجاد مي‌شود، از روش‌هاي تجربي، تحليلي و المان محدود سه بعدي با نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه مدل المان محدود سه بعدي مقدار نشست سطحي را واقع‌گرايانه‌تر پيش‌بيني مي‌كند و منحني‌هاي نشست سطحي حاصل از روش‌هاي تجربي و تحليلي نسبت به روش عددي داراي گودي باريكتري است. علاوه بر اين مقدار نشست سطحي پيش‌بيني شده با هر سه روش از مقدار مجاز پيشنهادي بيشتر است.

The main issue of tunnelling in urban environment is the prediction of the ground settlements induced by tunnel excavation, which may cause damage to surface structures. In this paper are used empirical, analytical and three-dimensional finite element methods (by ABAQUS program) for the prediction of ground settlements induced during tunnel construction using EPB (earth pressure balance) excavation machine in part of the line 3 of Tehran subway. The results indicate that the three-dimensional FEM predicts a more realistic surface settlement value, and settlement profiles from empirical and analytical methods are narrower than numerical one. Moreover, the maximum predicted settlement by three methods is more than its suggested allowable value