مطالعه عددی پارامتریک تاثیر وجود سازه سطحی بر نشست‏ های ناشی از حفاری تونل

استفاده از سیستم حمل و نقل زیرزمینی مترو یکی از ضروریات توسعه شهری است. حفاری تونل مترو در محیط های شهری معمولا با استفاده از دستگاه TBM-EPB صورت می گیرد و نشست‏های سطحی ناشی از آن می تواند برای سازه های سطحی و زیرساخت های شهری خطرناک باشد. در این مطالعه، تاثیر وجود سازه سطحی بر نشست‏های سطحی ناشی از حفاری تونل مترو بررسی شده است. این بررسی شامل مقاطعی از متروی مادرید و سه مقطع فرضی یک لایه بوده و سه پارامتر جنس خاک، تعداد طبقات سازه سطحی و نسبت روباره به قطر تونل به عنوان متغیر فرض گردیده است. بدین منظور، سه نوع خاک (ماسه آهکی، رس قهوه ای و رس پلاستیک آبی)، تعداد طبقات برای سازه سطحی (3، 5 و 10) و سه نسبت  (1، 5/1 و 2) انتخاب شده است. در مدل‏سازی های دوبعدی حفاری تونل از روش کنترل افت حجم و مدل رفتاری موهر-کولمب برای خاک استفاده گردیده است. بر اساس نتایج حاصل، وجود سازه سطحی و تاثیر سختی ناشی از آن، همواره نشست‏های ناشی از حفاری تونل را کاهش داده است. البته میزان کاهش نشست‏ها بسته به نوع خاک، تعداد طبقات سازه سطحی و نسبت  تونل متفاوت بوده و با تعویض جنس خاک، میزان تاثیرگذاری دو پارامتر دیگر تغییرات محسوسی داشته است.