تاثیر سربار، هندسه استقرار و الگوی حفاری بر رفتار تونل های دوقلوی کم عمق

تغییرشکل های ناشی از احداث تونل نقش موثری در بروز خسارت و ناپایداری سازه های سطحی دارد. براین اساس در پژوهش حاضر با استفاده از آنالیز اجزاء محدود، اثر الگوهای مختلف حفاری تونل های دوقلو کم عمق (مانند خطوط مترو) به روش جدید اتریشی (NATM)، با هدف امکان کاهش میزان نشست سطحی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور نرم افزار آباکوس برای مدل سازی سه الگوی متداول حفاری مورد استفاده در NATM شامل(Top heading (TH)، Central diaphragm wall (CDW و (Side wall drift (SWD استفاده گردید. تاثیر شرایط مختلف بارگذاری، هندسه استقرار و اختلاف فاز در حفاری تونل ها، بر پایداری پوشش آنها و میزان نشست نیز بررسی شد. مقایسه نتایج بین سه الگوی مورد مطالعه نشان می دهد در شرایط یکسان بارگذاری و استفاده از الگوی حفاری SWD، میزان تغییرشکل ها کاهش و آستانه تحمل بار سطحی تا دو برابر افزایش می یابد. از سوی دیگر، نتایج تحقیق حاضر بیانگر آنست که وضعیت و مقدار سربار، بطور قابل توجهی پاسخ سیستم زمین-تونل را تغییر داده بنحویکه عدم تقارن بارگذاری، سبب افزایش اندرکنش بین تونل ها خصوصا در الگوی TH می شود. صرفه نظر از شرایط بارگذاری، کاهش فاصله افقی بین تونل ها نیز به دلیل افزایش اثر متقابل آنها بر یکدیگر، میزان جابجایی قائم را تشدید می کند. همچنین مشخص شد اختلاف فاز در عملیات حفاری، پایداری محیط پیرامون تونل ها را کاهش می-دهد. بر اساس مجموع نتایج تحلیل های انجام شده در این مطالعه، استفاده از الگوی Side wall drift با حفاری هم فاز و استقرار تونل ها در فاصله سه برابری قطر آنها، تا حد زیادی اثرات نامطلوب ناشی از احداث تونل های دوقلو ی کم-عمق در زمین های نرم را مرتفع خواهد کرد. به طوری که دقت در پیش بینی رفتار این قبیل تونل ها به شدت تابعی از صحت مدل سازی شرایط بارگذاری سطحی است.