اثر فشار تزریق بر نشست تونل های کم عمق حفاری شده به روش مکانیزه در محیط های شهری

عوامل موثر در نشست سطح زمین در روش حفاری مکانیزه را می توان عمدتا به سه دسته عوامل هندسی ، عوامل ژئومکانیکی و نیز پارامتر های کاری ماشین حفاری تقسیم بندی کرد. عوامل هندسی شامل عمق و قطر تونل می باشند پارامتر های کاری ماشین شامل فشار وارد بر جبهه حفاری ، فشار تزریق در پشت سگمنت ها و نیز میزان تغییر قطر (کاهش قطر دستگاه در طول) دستگاه می باشد و پارامتر های ژئومکانیکی شامل مشخصات مکانیکی لایه های خاک مابین تونل تا سطح زمین می باشد در حفاری مکانیزهTBM)با پیشروی دستگاه حفار، عملیات سگمنت گذاری پوشش که شامل نصب سگمنت ها و تزریق در پشت لاینینگ است صورت می گیرد. به دلیل مسائل اجرایی، قطر حفاری شده توسط دستگاه از قطر خارجی حلقه بتنی مقداری بیشتر است و همواره فضایی پشت پوشش بتنی قرار دارد که بایستی با عملیات تزریق پر شود تا از ریزش احتمالی خاک و همگرا شدن تونل و در نتیجه نشست های سطحی زمین، علی الخصوص در تونل های کم عمق، جلوگیری به عمل آید. فشارتزریق در این عملیات از اهمیت خاصی برخوردار است. افزایش بیش از حد این فشار باعث ایجاد تورم خاک در سطح زمین شده و فشار اضافی نیز به لاینینگ وارد می سازد. همچنین کم بودن فشار تزریق نیز می تواند منجر به نشست سطحی گردد. نشست یا تورم سطح زمین می تواند خساراتی را به سازه های سطحی وارد می سازد به ویژه در محیط های شهری که با انبوهی از ساخت و ساز های سطحی مواجه هستیم. در این مقاله پارامتر بی بعد جدیدی که وابسته به فشار تزریق و خصوصیات مقاومتی خاک و تنش های اولیه در خاک است تعریف شده است و سپس رابطه نشست با توجه به این پارامتر با مدل سازی عددی با نرم افزارPLAXIS 3D Tunnel تعیین گردیده است که منجر به ارائه رابطه جدیدی برای تعیین نشست ماکزیمم قائم در سطح زمین می شود. همچنین می توان بکمک آن مقدار نشست ماکزیمم سطحی زمین را با توجه به فشار تزریق اعمال شده بطور مناسبی تعیین نمود.

کلیدواژه ها:

فشار تزریق ، تونل های کم عمق ، حفاری مکانیزه TBM ، EPB