کاربرد روش تونل کاری کم عمق برای حفاری کراس اور در خاک های ضعیف (مطالعه موردی : متروی شیراز)

روش های مختلفی برای حفر تونل ها ابداع و مورد استفاده قرار گرفته اند. این روش ها به طور عام دارای نقاط مشترک بوده ولی در اجرا، هر کدام از آنها با هم تفاوت داشته و ویژگی های مربوط به خود را دارا می باشند. همواره با درنظر گرفتن کاهش ریسک، هزینه و زمان، باید بهترین روش برای حفاری تونل انتخاب و اجرا گردد. انتخاب روش بهینه برای حفر تونل مستلزم شناخت کامل روش های حفاری و پارامترهای  تاثیرگذار بر آنها می باشد. از جمله پارامترهای مهم که باید مورد مطالعه و ارزیابی قرار گیرد می توان به مشخصات هندسی،  مشخصات زمین شناسی و ژئومکانیکی، شرایط پروژه و زیرساخت های موجود، زمان اتمام پروژه و مسائل زیست محیطی را نام برد. همچنین پیش بینی و کنترل نشست هم از لحاظ ایمنی و هم از نقطه نظر اقتصادی از اهمیت قابل توجهی در مناطق شهری برخوردار است. در سال های اخیر، استفاده از تونل کاری در عمق کم برای حفاری فضاهای زیرزمینی از جمله ایستگاه مترو و فضاهای مشابه در خاک های مختلف مورد توجه قرار گرفته که به دلیل عدم ایجاد خلل در ترافیک، در فضاهای شهری مورد علاقه می باشد.  تونل کاری در عمق کم و در خاک ضعیف، STM  نام گذاری می شود. استفاده از این روش در فضاهای شهری می بایست از نظر نشست در سطح زمین و اثرات آن بر سازه های روی زمین به طور دقیق  ارزیابی گردد. مطابق طرح خط 2 قطار شهری شیراز، در حد فاصل ایستگاه رحمت و دولت بین دو خط ریل اصلی مسیر، یک تقاطع دو طرفه (کراس اور) ایجاد می گردد. طول این تقاطع حدود 5/136 متر و عمق روباره آن حدود 5/7 و دهانه آن حدود 22 متر می باشد. این مقاله به انتخاب روش حفاری مناسب جهت اجرای کراس اور به روش کم عمق، با استفاده از مدلسازی عددی و با به کارگیری نرم افزار FLAC3D می پردازد. هدف از مدلسازی عددی به روش سه بعدی، بررسی دقیق میزان نشست حین اجرا و تعیین بهترین روش اجرا با کمترین میزان نشست می باشد. روش های مختلفی با تقسیم بندی های متفاوت جهت حفاری کراس اور مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت دو روش قابل استفاده در این مقاله ارائه و بهترین روش با کمترین میزان نشست به عنوان گزینه برتر معرفی گردید. بر اساس مدل-سازی های انجام شده، حداکثر میزان نشست در سطح زمین با استفاده از گزینه برتر برابر 58/2 سانتیمتر تخمین زده شد.     

کلیدواژه ها:

روش تونل کاری کم عمق ، تونل کاری در خاک ضعیف ، کراس اور ، FLAC3D ، نشست سطح زمین