طبقه بندی خاک در حفاری زمينهای نرم و بررسی مخاطرات پيشروی حفاری در اين زمين ها بر اساس تجربيات بدست آمده در ايران

چكيده
ضروری ترین ملزومات برای تونلسازی مکانیزه و سنتی موفق، شناسایی کامل زمین و شناخت ریسک های زمین شناسی ژئوتکنیکی -میباشد. در تونلسازی مکانیزه، علاوه بر این بدست آوردن اطلاعاتی برای انتخاب صحیح دستگاه TBM و شناسایی ویژگیهای تکنیکیآن با توجه به نوع خاک و زمین و برای رسیدن به مقادیر عملکرد مطلوب لازم میباشد. همچنین در تونلسازی سنتی این اطلاعاتتاثیر گذار است برای انتخاب درست نوع حفاری و رسانیدن ریسک های حفاری به مقادیر حداقلی. مهمترین ریسک های زمینشناسی که در طول حفاری تونل )در روش سنتی یا مکانیزه( با آنها روبرو هستیم عبارتند از: چسبندگی و ریسک گل گرفتگی،سایندگی خاک، خاکهایی با محتوی پائین ریز دانه ها، دانه های درشت، ریزش سقف تونل و ناپایداری ها، نوسانات شدید آب، زونهای مختلط، روانگرایی و حرکات توده خاک در سینه کار تونل. تجربیات بدست آمده از حفاری تونل های سنتی و مکانیزه در ایراننشان میدهد که هر یک از مخاطرات اشاره شده در گروه های خاصی از خاکها رخ میدهد. از اینرو با شناسایی این گروه ها، میتوانرفتار خاک و نوع مخاطرات محتمل در هر گروه را پیش بینی نمود. در این مقاله به منظور پیش بینی رفتار خاک و مخاطرات حفاریهای سنتی و مکانیزه، یک طبقه بندی ساده و کاربردی ارائه شده است. در این طبقه بندی، خاکها بر اساس دو ویژگی در گروه هایمختلف طبقه بندی میشوند. ویژگی اول اندازه دانه های خاک میباشد. برای این منظور، بر روی نمونه های خاک جمع آوری شده ازچاهک ها و گمانه های ژئوتکنیک، آزمایش دانه بندی انجام شده است و دو مقدار مانده بر روی الک شماره 4 و عبوری از الک شماره622 برای هر یک از این نمونه ها اندازه گیری شده است. ویژگیدوم اندازه گیری شده شاخص استحگام خاک میباشد که از مفادیرمربوط به حدود آتربرگ بدست میآید. به کمک این دو ویژگی، خاک ها در 02 گروه متفاوت طبقه بندی شده اند. در انتها برایبررسی صحت نتایج بدست آمده، رفتار خاک و مخاطرات محتمل در تونل قم، توسط این نتایج پیش بینی شده است. نتایج اینبررسی ها نشان میدهد در غالب موارد پیش بینی های صورت گرفته با واقعیت همخوانی های زیادی دارد. نتایج بدست آمده در اینتحقیق میتواند مستقیما برای طراحی اولیه و نهایی سیستم پوشش مورد استفاده قرار گیرد و توصیه هایی برای بهسازی خاک وهمچنین برای طراحی ساختاری بخش های مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.

واژه های کليدی:

طبقه بندی خاک . تونلسازی شهری . ریسک های زمین شناسی ژئوتکنیکی . تجربیات حفاری در زمین های نرم

سومین کنفرانس منطقه ای و دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

عملیات هایپرباریک در تونلسازی شهری (مطالعه موردی متروی خط 2 تبریز)

چکیده
عملیات هایپرباریک، به مجموعه عملیاتی گفته میشود که تعویض ابزار برشی کاترهد و بازدید از سینهکار را در شرایط فشار بیشتر از یک اتمسفر ازلحاظ تامین سلامتی و ایمنی افراد و همچنین از لحاظ جلوگیری نشست سطح زمین مهیا میکند .در این مقاله سعی خواهد شد تجربیات اجرائی و تئوری این عملیات در قالب شرح وظایف سوپر وایزر، وظایف واحد H.S.E ، وظایف گروه مکانیک در عملیات هایپر باریک و همچنین مراحل تست MANLOCK و تست سینهکار و دستگاههای مورد نیاز عملیات هایپرباریک ارائه گردد.

کلمات کلیدی :

عملیات هایپرباریک . تونلسازی شهری . مطالعه موردی متروی خط 2 تبریز

دومين کنفرانس منطقه ای و یازدهمين کنفرانس تونل ایران (1394)

طبقه بندی خاک در حفاری زمينهای نرم و بررسی مخاطرات پيشروی حفاری در اين زمين ها بر اساس تجربيات بدست آمده در ايران

چكيده
ضروری ترین ملزومات برای تونلسازی مکانیزه و سنتی موفق، شناسایی کامل زمین و شناخت ریسک های زمین شناسی ژئوتکنیکی -میباشد. در تونلسازی مکانیزه، علاوه بر این بدست آوردن اطلاعاتی برای انتخاب صحیح دستگاه TBM و شناسایی ویژگیهای تکنیکیآن با توجه به نوع خاک و زمین و برای رسیدن به مقادیر عملکرد مطلوب لازم میباشد. همچنین در تونلسازی سنتی این اطلاعاتتاثیر گذار است برای انتخاب درست نوع حفاری و رسانیدن ریسک های حفاری به مقادیر حداقلی. مهمترین ریسک های زمینشناسی که در طول حفاری تونل )در روش سنتی یا مکانیزه( با آنها روبرو هستیم عبارتند از: چسبندگی و ریسک گل گرفتگی،سایندگی خاک، خاکهایی با محتوی پائین ریز دانه ها، دانه های درشت، ریزش سقف تونل و ناپایداری ها، نوسانات شدید آب، زونهای مختلط، روانگرایی و حرکات توده خاک در سینه کار تونل. تجربیات بدست آمده از حفاری تونل های سنتی و مکانیزه در ایراننشان میدهد که هر یک از مخاطرات اشاره شده در گروه های خاصی از خاکها رخ میدهد. از اینرو با شناسایی این گروه ها، میتوانرفتار خاک و نوع مخاطرات محتمل در هر گروه را پیش بینی نمود. در این مقاله به منظور پیش بینی رفتار خاک و مخاطرات حفاریهای سنتی و مکانیزه، یک طبقه بندی ساده و کاربردی ارائه شده است. در این طبقه بندی، خاکها بر اساس دو ویژگی در گروه هایمختلف طبقه بندی میشوند. ویژگی اول اندازه دانه های خاک میباشد. برای این منظور، بر روی نمونه های خاک جمع آوری شده ازچاهک ها و گمانه های ژئوتکنیک، آزمایش دانه بندی انجام شده است و دو مقدار مانده بر روی الک شماره 4 و عبوری از الک شماره622 برای هر یک از این نمونه ها اندازه گیری شده است. ویژگیدوم اندازه گیری شده شاخص استحگام خاک میباشد که از مفادیرمربوط به حدود آتربرگ بدست میآید. به کمک این دو ویژگی، خاک ها در 02 گروه متفاوت طبقه بندی شده اند. در انتها برایبررسی صحت نتایج بدست آمده، رفتار خاک و مخاطرات محتمل در تونل قم، توسط این نتایج پیش بینی شده است. نتایج اینبررسی ها نشان میدهد در غالب موارد پیش بینی های صورت گرفته با واقعیت همخوانی های زیادی دارد. نتایج بدست آمده در اینتحقیق میتواند مستقیما برای طراحی اولیه و نهایی سیستم پوشش مورد استفاده قرار گیرد و توصیه هایی برای بهسازی خاک و همچنین برای طراحی ساختاری بخش های مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.

واژه های کليدی:

طبقه بندی خاک . تونلسازی شهری . ریسک های زمین شناسی ژئوتکنیکی . تجربیات حفاری در زمین های نرم

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

تأثیر پارامتر نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محورتونل به قطر تونل بر اندرکنش تونل و سازههای سطحی با استفاده از روش عددی اجزاء محدود( مطالعه موردی پروژه تونل نیایش)

چکیده 
 رشد جمعیت در اکثر شهرها باعث افزایش نیاز به اجرای زیرساختهای سطحی و زیرسطحی شده است. حفر تونل باعث تغییرشکل در سازههای سطحی و زیرسطحی میشود. از طرفی وجود سازه - ها نیز بر جابجاییهای زمین در اثر تونلسازی تأثیر گذارند. لذا بررسی و برآورد اندرکنش بین
 تونل و سازههای سطحی، از لحاظ تأثیری که وجود سازههای سطحی بر میزان نشست و جابجاییهای ناشی از تونلسازی دارد، از اهمیت ویژهای برخوردار است. در دهههای اخیر محققین مطالعات خود را با تمرکز بر عوامل مختلفی انجام دادهاند و در سالهای اخیر برخی محققین به بررسی تاثیر پارامترهای هندسی به طور جداگانه بر اندرکنش تونل و سازههای سطحی پرداخته - اند، اما با توجه به تاثیرپذیری این پارامترهای هندسی از یکدیگر، بررسی توامان این پارامترها با در نظر گرفتن تاثیر متقابل بر یکدیگر ضروری به نظر میرسد. دراین مقاله سعی شده تأثیر پارامتر نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل بر منحنیهای نشست و جابجایی سطح زمین در اثر حفر تونل بررسی گردد. بدین منظور از روش عددی اجزاء محدود استفاده شده است. بر اساس نتایج مدلسازی های عددی، با کاهش نسبت فاصله مرکز ثقل ( FEM) سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل، از میزان نشست کاسته شده است. همچنین مشاهده می - شود که با کاهش این نسبت نقطه عطف منحنی نشست، از فاصله 38 متری به فاصله 28 متری از محور تونل کاهش یافته است، که معنی کاهش محدوده تأثیر نشست نیز میباشد. تغییرات نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل، تاثیر زیادی بر منحنی نشست طولی در بالای محور تونل ندارد که این به دلیل فاصلهای است که سازهها از محور مرکزی تونل دارند. با کاهش نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل، در زیر مرکز ثقل سازه، 1/ میزان حداکثر نشست طولی افزایش مییابد به طوریکه میزان حداکثر نشست به ازای نسبت 45 0 به 8 میلیمتر افزایش مییابد. / 3 میلیمتر است که با کاهش این مقدار به ازای نسبت 84 / برابر 5 همچنین با کاهش نسبتفاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل، بر میزان جابحاییهای افقی افزوده خواهد شد.

واژه های کلیدی:

تونلسازی شهری، اندرکنش تونل- سازه، نشست سطح زمین، جابجایی افقی، نسبت فاصله مرکز ثقل سازه از محور مرکزی تونل به قطر تونل ، روش عددی اجزاء محدود.( FEM)

نویسندگان :

مهدی قاسمی قدرت  ، مصطفی شریفزاده  ، میلاد کاظمی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

بررسی اندرکنش و تعیین فاصله بهینه تونلهای دوقلوی بزرگراه حکیم تهران ( تونل چیتگر) با استفاده از تحلیل عددی

چکیده 
 در سالهای اخیر نیاز به طراحی و ساخت تونلهای شهری، بویژه بمنظور حمل و نقل، افزایش قابل توجهی یافته است. اجرای تونلهای بزرگراهی به شکلهای مختلفی صورت میگیرد که یکی از میباشد. یکی از مهمترین مسائلی که در این نوع تونلها ( Twin tunnel) رایجترین آن حالت دوقلو مطرح است، فاصله بهینه دو تونل مجاور میباشد. حفاری تونلهای مجاور ممکن است منجر به اثرات اندرکنشی قابل توجهی گردد که ایجاد آسیب و ناپایداری در این تونلها را به دنبال داشته باشد. تونل دو قلوی چیتگر تهران ادامه بزرگراه حکیم است که در محل پارک جنگلی چیتگر به صورت تونلی در نظرگرفته شده است. در این مقاله، اندرکنش تونلهای دوقلوی چیتگر با استفاده از روش عددی تفاضل محدود ( نرم افزار بصورت دو بعدی مدلسازی شده است. پروسه حفاری تونل دوقلوی چیتگر بصورت چند ( Flac 2D مرحلهای و با احتساب آزادسازی تنش مدلسازی شده است. بمنظور در نظرگیری آزادسازی تنش در مدل دو بعدی و تقریب صحیح از بارهای وارده بر سیستم نگهداری، منحنی اندرکنش زمین در مراحل مختلف اجرای تونل بدست آمده است. ( Ground response curve) بررسیهای عددی جهت تعیین حداقل فاصله دو تونل حاکی از آن است که با افزایش فاصله دو تونل نسبت به هم مقدار تنشهای اصلی حداقل و حداکثر در مرکز پیلار میانی کاهش یافته بطوریکه با فاصلهای بیش از یک برابر عرض تونل ( 18 متر) به مقادیر ثابتی خواهد رسید. همچنین در صورتی که اگر فاصله دو تونل بیش از سه چهارم عرض تونل ( 14 متر) باشد تغییرات نیروی محوری و ممان خمشی دو تونل ناچیز خواهد شد. با توجه به درنظر گیری حداقل میزان رهاسازی تنش در مدلسازی عددی دو بعدی ( معادل با جابجاییهای شعاعی در جبهه کار حفاری طبق رابطه پانت)،میتوان حداقل فاصلهای معادل با یک برابر عرض تونل ( 18 متر) را بعنوان فاصله بهینه برای تونل - های دوقلوی چیتگر در نظر گرفت.

واژه های کلیدی:

اندرکنش تونل، تونل دوقلو، تونلسازی شهری، مدلسازی عددی.

نویسندگان :

عباس معادیخواه  ، روح ا... جاودان  ، مجتبی محمد نژاد

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

تحلیل عددی نشست سطح زمین ناشی از تونلسازی مرحله ای با استفاده از روش اجزا محدود مطالعه موردی تونل نیایش

کلمات کلیدی :

تونلسازی شهری ، تحلیل عددی ، نشست ، روش حفاری مرحله ای ، طول گام حفاری ، فاصله بهینه بین جبهه کارها

دهمین کنفرانس ملی تونل (1392)