تحليل و پيش بيني نشست سطحي زمين ناشي از تونلسازي(مطالعه موردي: پروژه خط 2 قطار شهري تبريز)

Analysis and Prediction of Ground Surface Settlements due to Tunneling, Case Study: City of Tabriz Subway

به طور كلي محيط زمين در ابتدا تحت فشار ناشي از تنشهاي طبيعي بوده و هرگونه دستخوردگي همانند حفر تونل اين وضعيت تنش را مختل كرده و سبب پديد آمدن تغيير مكانهايي در مقطع زمين مي شود كه اگر اين تغيير مكانها در محدوده استاندارد نباشند، موجب بروز مشكلاتي در ساختارهاي سطحي و زير سطحي مي شوند كه گاهي خسارتهاي زيادي را به دنبال دارند. در اين مقاله با مطالعه و بررسيهاي متعدد تحليلي به كمك نرم افزار پلكسيس دو بعدي 8.2 در مورد ويژگيهاي نشست زمين در اثر حفر تونلهاي مترو در مناطق شهري، كوشش شده است كه ارتباطهايي بين تغيير شكل و جابجايي زمين با مشخصه هايي نظير وزن واحد خاك، مدول الاستيسيته، قطر تونل، عمق محور تونل و بعضي كميتهاي ديگر به دست آيد و با توجه به تحليلهاي صورت گرفته، نشان داده شده است كه چه پارامترهايي و تا چه اندازه مي توانند در موارد ذكر شده موثر باشند و كدام اهميت دارند يا حتي فاقد ارتباط يا نقش تعيين كننده هستند. همچنين براي پيش بيني ميزان نشست سطح زمين براي خط 2 متروي تبريز براي گمانه شماره BH-10( ( مقادير حاصله نشان م يدهند كه ميزان نشست سطح زمين تا حد فراواني به ميزان پارامتر انقباض بستگي دارد.

Generally, the ground is compressed by natural stresses. Any disturbance such as tunneling, changes the stress distribution and causes some deformations. If such displacements exceed threshold values, they will sometimes develop important problems related to serviceability of the buildings on surface and subsurface structures. This paper includes comprehensive investigations and analysis using a finite element software named Plaxis. The objective of this paper is to study the relationship between deformations and ground surface settlements by means of parameters like soil density, elastic modulus, tunnel diameter and depth of tunnel axis. According to the results, it is observed that these parameters have significant effects. It also shows that to what extent these parameters affect the soil behavior. Also by estimating surface settlements of the second line of City of Tabriz subway in the location of BH-10 borehole, it can be concluded that ground surface settlements, to a large extent, are dependent on contraction, as a significant parameter.