بررسي سه بعدي تونل‌زني به روش اتريشي در مجاورت فونداسيون‌هاي عميق

با افزايش روزافزون جمعيت، شهرها نيازمند سازه‌هاي بلندمرتبه براي زندگي ساكنان و سازه‌هاي سنگيني همچون پل‌ها براي دسترسي‌هاي سريع‌تر جمعيت مي‌باشند. همينطور در شهر‌هاي بزرگ نيازمند تونل‌هايي براي مقاصد مختلف همچون جابجايي تاسيسات، معابر خودروها و تونل‌هاي مترو كه يكي از دغدغه‌هاي مهندسين مي‌باشد. از طرفي اكثر اين تونل‌ها در شهرها در مجاورت سازه‌هاي سنگيني كه عمدا داراي فونداسيون‌هاي عميق و نيمه عميق مي‌باشند احداث مي‌شوند. حفاري تونل باعث ايجاد جابجايي‌هاي بلندمدت و كوتاه‌مدت در سطح زمين شده است كه اين تاثيرات در شمع‌هاي موجود در مجاورت محل حفاري تونل بيشتر مي‌باشد. طوري‌كه جابجايي‌هاي شكل گرفته در زمين به شمع‌ها انتقال يافته و باعث ايجاد نيروي محوري در شمع مي‌گردد. تمامي اين بررسي‌ها حول اثرات حفاري بر روي سازه‌ها و شمع‌هاي مجاور از منظر ضريب ايمني حفاري بسيار حائز اهميت مي‌باشد. بر اين اساس در پژوهش حاضر به تحليل سه‌بعدي با استفاده از نرم‌افزار المان محدود ABAQUS اثرات حفاري تونل با قطر‌ها و جانمايي‌هاي مختلف بر روي فونداسيون عميق موجود در پل در محل حفاري پرداخته شده‌است. نتايج نشان داد كه جانمايي تونل درصورتي كه بصورت نامناسب انتخاب شود، داراي اثرات مخربي در نشست‌هاي نوك شمع‌ها، تغييرات نيرو محوري شمع‌ها و نشست‌هاي سطحي تونل خواهد بود. همچنين با افزايش قطر تونل، ميزان نشست‌هاي گروه شمع‌ها زماني كه تونل دقيقا در زير محل گروه شمع‌ها قرار دارد در حدود 29%  افزايش مي‌يابد. هنگامي كه محل احداث تونل مابين گروه شمع‌ها و در عمقي بالاتر نسبت به نوك شمع‌ها قرار مي‌گيرد ميزان نشست‌ها به حالت بحراني تغيير كرده و با افزايش قطر تونل، ميزان نشست نوك شمع حداكثر 48.9% افزايش و ميزان نشست سطح زمين نيز، 54.3% افزايش مي‌يابد.