ارزيابي تغييرشكلها در تونل هاي بزرگ مقطع شهري (مطالعه موردي تونل دو طبقه آرش اسفنديار- نيايش)

با توجه به لزوم تامين تردد دو طرفه در محدوده شرق و غرب شهرداري منطقه سه تهران و همچنين امكان دسترسي محلي به دو سمت بزرگراه مدرس، طرح تونل مقطع دو طبقه براي عبور از زير بزرگراه، به عنوان بخشي از تونل آرش- اسفنديار ارائه و اجرا شده است. اين تجربه علاوه بر ابعاد منحصر به فرد مقطع تونل، به دليل عبور از زير بزرگراه همراه با چالش هاي متعددي همچون ضرورت كنترل نشست هاي سطح زمين همراه بود. در اين مقاله به بررسي سيستم هاي مختلف سازه نگهبان تونل با تمركز بر حداقل نمودن نشست هاي سطح زمين پرداخته شده است. در مجموع 8 مدل عددي FEM مختلف و هر يك در 42 گام ساخته شده است. نتايج نشان دهنده نياز به استفاده از المانهاي محوري و خمشي به صورت همزمان است. به دليل ارتفاع قابل توجه ديواره هاي تونل و شكل شبه مستطيلي آن، استفاده از نيل در ديواره به منظور كاهش تلاش هاي خمشي و برشي ايجاد شده و به منظور تامين پايداري سازه اي مقطع اجتناب ناپدير بوده است. نتايج ابزار نشست سنجي نشان دهنده حداكثر نشست 6/2 سانتي متر در بالاي محور تونل بوده است. در انتها مدل ساخته شده به واسطه نتايج ابزار دقيق ارزيابي شده و مقايسه صورت گرفته نشان دهنده مقادير جابجايي هاي مطلق بالاتري در تحليل عددي نسبت به نتايج برداشت شده است. نتايج مدل سازي عددي و ابزار دقيق نشان دهنده تاثير قابل توجه حدف لتيس هاي موقت در نشست هاي سطحي است. به گونه اي كه بيشترين سهم از تغيير شكل هاي كل مقطع – حدود يك سانتي متر - مربوط به اين مرحله از حفاري و ساخت تونل است. جابجايي هاي ناشي از مراحل حفاري دو بخش موازي، در مدل عددي يكسان برآورد شده است. در حالي كه نتايج ابزار دقيق نشان دهنده تاثير بيشتر مقاطع حفاري با تقدم بالاتر در تغيير شكل هاي ايجاد شده است. با توجه به ارتفاع بالاي ديواره هاي عملا مرحله آخر حفاري در كف تاثير چنداني بر جابجايي هاي سطحي نداشته است.