مدلسازی عددی روشهای بهسازی زمین در حفاری تونل خط شش مترو تهران

از مهم ترین مشکلات موجود زمین های سست در پی ها و تونل زنی، بهسازی خاک است که در این ارتباط تقویت خاک درجا برای استفاده مجدد در یک ساختار جدید ژیوتکنیکی و یا بهبود وضعیت ساختار فعلی مد نظر است. در تحقیق حاضر شیوه اجرای روش عددی المان محدود برای پیش بینی میزان نشست سطح زمین قبل و بعد از اجرای بهسازی زمین در فرآیند حفاری تونل دسترسی شرقی ایستگاه میدان خراسان واقع در خط 6 مترو تهران تشریح شده است. از آنجا که مسیر این تونل از زیر ساختمان های مسکونی و مغازه ها عبور می کند، با حفاری این قسمت از پروژه ایستگاه میدان خراسان، مقادیر نشست قابل توجهی در سطح زمین به وجود آمده است که موجب ترک خوردن ساختمان ها و مغازه ها شده است.  بر این اساس در این تحقیق چندین روش بهسازی شامل روش های شمع گذاری، فورپولینگ و مهارگذاری (انکراژ) که برای زمین ‎ های سست و ریزشی قابل استفاده اند، به صورت عددی به وسیله نرم افزار MIDAS GTS NZ مدلسازی و بررسی شده است. در این پژوهش علاوه بر بررسی عملکرد روش های یاد شده، اثر پارامترهای هندسی از جمله همپوشانی لوله های فورپولینگ، طول شمع و قطر انکراژ مورد بررسی قرار گرفته است. معیار بررسی، جابه جایی رخ داده در سطح زمین و تاج تونل در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از روش های بهسازی بررسی شده در کاهش نشست سطح زمین و تاج تونل کارا و در روش های بررسی شده بیشینه نشست سطح زمین از نشست مجاز (35 میلی متر) کمتر است. از میان روش های بهسازی یاد شده، روش استفاده از روش فورپولینگ به همراه انکراژ علاوه بر آنکه نقاط پلاستیک در اطراف تونل را کاهش می دهد، تاثیر بیشتری در کاهش نشست سطح زمین دارد، به طوری که موجب کاهش حدود 50 درصدی بیشینه نشست سطح زمین شده است.