برآورد فشار سینه کار تونل های شهری با روش حالت حدی سرویس (مطالعه موردی: پروژه توسعه جنوبی خط 6 متروی تهران)

تونل سازی در زمین های شهری عموما به دلیل وجود سازه های حساس سطحی همراه با ملاحظات اجرایی خاص است که از آن جمله می توان به کنترل دقیق نشست های سطحی و فشار سینه کار اشاره نمود. فشار سینه کار بر اساس دو روش کلی حالت حدی نهایی و حالت حدی سرویس برآورد می شود. در این میان، فشار به دست آمده از روش حالت حدی سرویس، رابطه تنگاتنگی با مقادیر افت حجمی زمین و نشست حداکثر سطحی دارد. روش های موجود برای برآورد فشار سینه کار در حالت حدی سرویس عموما بر اساس نتایج آزمایش های آزمایشگاهی (آزمایش گریز از مرکز تونل) یا داده های تجربی نسبتا قدیمی توسعه یافته اند. در این مقاله ضمن بررسی اصول برآورد فشار سینه کار، بر پایه اطلاعات پروژه توسعه جنوبی خط 6 متروی تهران که در حال حضر در حال اجراست، به بررسی و مقایسه فشار واقعی و برآورد شده سینه کار در دو حالت حدی نهایی و سرویس در حالت خاک های با رفتار زهکش نشده پرداخته شده است. نتایج مقایسه ها نشان می دهد که اختلاف نسبتا زیادی بین فشار واقعی سینه کار و فشار مورد انتظار طراحی به دست آمده از روش حالت حدی سرویس وجود دارد. برای بهبود عملکرد روش های حالت حدی سرویس، بر پایه اطلاعات پروژه توسعه جنوبی خط 6 متروی تهران، یک فرمول جدید برای برآورد عدد پایداری ارایه شده است. این فرمول دارای ضریب همبستگی نسبتا بالایی است (84%) که بیانگر تطابق نسبتا بالای اعداد پیش بینی شده و واقعی است. کاربرد اصلی نتایج این مقاله، استفاده از فرمول جدید برای تدقیق فشار طراحی سینه کار در زمان اجرای پروژه و همچنین برآورد مناسب فشار سینه کار برای مناطق حساس شهری بر اساس حد مجاز افت حجمی و نشست سطحی برای جلوگیری از به وجود آمدن خسارت های سازه ای است.