مطالعه پارامتريك اثر حفاري تونل‌هاي نعل اسبي بر نشست ماكزيمم سطح زمين و نيروهاي داخلي پوشش تونل

Parametric Study of the Effect of Excavated Horseshoe Tunnels on the Maximum Surface Settlement and Inner Forces of Tunnel Lining

به طور كلي محيط زمين در ابتدا تحت فشار ناشي از تنش‌هاي طبيعي مي‌باشد كه هرگونه دست خوردگي مانند حفر تونل اين وضعيت تنش را مختل كرده و سبب پديد آمدن تغيير مكان‌هايي در سطح زمين مي‌شود. اگر اين تغيير مكان‌ها در محدوده استاندارد نباشند، موجب بروز مشكلاتي در ساختارهاي سطحي و زير سطحي مي‌شوند و گاهي خسارت‌هاي زيادي را به دنبال دارند. حين حفر تونل، پارامترها و كميت‌هاي مختلفي بر مقادير نشست سطح زمين تاثيرگذار است كه از جمله مي‌توان به چسبندگي، زاويه اصطكاك، مدول الاستيسيته، قطرتونل، عمق قرارگيري تونل و فاصله تونل‌ها از هم اشاره نمود. در اين پژوهش ميزان تاثير هريك از پارامترهاي ذكرشده، مورد محاسبه و بررسي قرار مي‌گيرد. باتوجه به نتايج بدست آمده، با افزايش چسبندگي، مدول الاستيسيته و عمق قرارگيري تونل، نشست سطح زمين كاهش يافته و با افزايش زاويه اصطكاك و قطر تونل، نشست افزايش يافته است. نتايج بدست آمده با استفاده از نمودار و جدول به تفصيل بيان شده است و نتايج حاصله حاكي از تاثير بسيار زياد اين پارامترها بر نشست سطح زمين و نيروهاي داخلي مي‌باشد.

Generally, the Earth is under the force of actual stress and any disturbance such as tunnel excavation disarranges the stress condition and surface displacements. If these displacements are not in standard range, it can cause some problems in surface and lower level structures. At the time of tunnel excavation, some parameters such as cohesion, friction angle, elasticity modulus, tunnel diameter, and tunnel space affect the surface settlements and inner forces of tunnel lining. In this study, measured and examined effect of each of the above parameters. According to the analysis, increase in cohesion, elasticity modulus and tunnel depth cause the surface settlement decrease but increasing the friction angle or tunnel diameter cause surface settlement enhancement. The results are described in detail by graph and table and the results show a significant effect of these parameters on the surface settlement and inner forces.