مدل‌سازی عددی سه‌بعدی اندرکنش تونل‌های TBM دوقلو

دوره 4، شماره 35، خرداد 1401، صفحات 39 - 50

نویسندگان : سید دانیال غفاریان * و حسین گیتی‌نژاد

چکیده :
ساخت تونل به روش TBM امروزه گسترش بسیاری یافته است. بخصوص در مناطق شهری، به دلیل حساسیت تغییرشکل‌های سطح زمین نسبت به حفاری‌های انجام گرفته در عمق زمین، استفاده از این روش امروزه بسیار متداول‌تر از روش‌های سنتی است. در ساخت تونل‌های شهری، به منظور ایجاد مسیرهای رفت و برگشت و یا گسترش شبکه راه‌های زیرزمینی، گاها لازم است تونل‌ها در مجاورت یکدیگر حفر شوند. در بسیاری از مطالعات گذشته در خصوص بررسی اثرات اندرکنشی تونل‌های TBM دوقلو، به تحلیل‌های دوبعدی و ساده‌سازی شده اکتفا شده است. در این نوع تحلیل‌ها روند ساخت تونل‌های TBM به دلیل پیچیدگی‌های اجرایی و ماهیت سه‌بعدی آن، به شکل صحیحی قابل مدلسازی نیست. در مطالعه حاضر، با استفاده از تحلیل سه بعدی اجزاء محدود، به مدل‌سازی ساخت تونل‌های دوقلو TBM در فواصل و اعماق مختلف پرداخته شده است و اثرات اندرکنشی تونل‌ها روی نشست سطح زمین مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین اعتبار استفاده از روش برهم‌نهی به منظور برآورد نشست سطح زمین، با داشتن پروفیل نشست در اثر حفر تونل تکی، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مطالعات در مقاله حاضر نشان می‌دهد که افزایش فاصله تونل‌ها از یکدیگر و کاهش عمق استقرار آن‌ها باعث کاهش اثرات اندرکنشی تونل‌ها روی نشست سطح زمین می‌شود. همچنین استفاده از اصل برهم‌نهی در شرایطی که فاصله تونل‌ها از یکدیگر بیشتر از 4 برابر قطر آن‌ها و عمق قرارگیری تونل‌ها بیشتر از 3 برابر قطر آن‌ها باشد، می‌تواند جواب‌های قابل قبولی بدست دهد.

کلمات کلیدی :
تونل TBM، اندرکنش تونل‌های دوقلو، نشست سطح زمین، مدل‌سازی 3D اجزاء محدود، اصل برهم‌نهی