مدل سازی هیدرومکانیک نشست تونل در محیط های شهری مطالعه موردی تونل مترو خط7 تهران

افزایش جمعیت و توسعه شهرها، نقش تونل به عنوان راه حلی مناسب جهت رفع نیازهای مختلف، بخصوص حمل ونقل و کاهش ترافیک سطح شهرها را برجسته تر می کند. کنترل و تخمین نشست یکی از مهم ترین چالش های حفر تونل در این مناطق است. به دلیل پیچیدگی های موجود در بررسی همه جانبه کنترل و تخمین نشست، اغلب این بررسی ها با ساده سازی های بسیاری همچون چشم پوشی از تغییرات سطح آب زیرزمینی، عدم در نظر گرفتن پدیده های توامان و... همراه بوده است که تاثیر بسیار محسوسی بر نتایج حاصل از این بررسی ها داشته است. در زمان حفر تونل، فضای ایجادشده به عنوان یک کانال زهکشی عمل می کند. آب موجود در محیط به درون فضای حفرشده وارد می شود که این امر خود موجب تغییر در شرایط هیدرولیکی منطقه می شود. این تغییر در شرایط هیدرولیکی، بر ویژگی های مکانیکی محیط نیز اثر گذاشته و درنتیجه آن، امکان بروز جابجایی های جداره تونل بیشتر می شود. در این پژوهش، با توجه به این که 60 درصد از مسیر خط هفت متروی تهران زیر سطح ایستابی و مسیر حفاری تونل غالبا از مناطقی با بافت فرسوده عبور می کند کنترل نشست از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ازاین رو، با استفاده از نرم افزار FLAC3D تغییر شکل های به دست آمده در دو حالت توامان (معادلات مکانیکی و هیدرولیکی به صورت هم زمان حل می شوند) و غیر توامان (معادلات مکانیکی و هیدرولیکی به صورت ترتیبی و جداگانه حل می شوند) مدل سازی و با داده های ابزار دقیق مقایسه می شود. با توجه به نتایج، مدل سازی در حالت توامان مطابقت بالاتری را از خود نشان می دهد. همچنین تغییر شکل های اطراف فضای حفاری به شدت، به شرایط زهکشی، سطح آب زیرزمینی، وضعیت تنش های برجا منطقه و زمان وابسته است.