ارزیابی رفتار وابسته به زمان شاتکریت در مدلسازی سه بعدی تونل دسترسی (مطالعه موردی تونل انتقال آب سد کانی سیب)

خلاصه
جابجایی های ایجاد شده در زمین از موضوعات مهمی است که باید در اجرای هر پروژه تونلسازی مد نظر قرار گیرد. در این میان انتخاب روشحفاری و استفادهاز سیستم نگهداری بهینه و مناسب بسیار حائز اهمیت می باشد. امروزه شاتكریت به عنوان یك نگهدارنده اولیه برای تونل هاییکه در توده سنگ های ضعیف و با روش های مرسوم حفر می شوند، مطرح می گردد. پوشش شاتكریتی معمولاً نزدیك جبهه کار تونل به منظورکاهش شرایط تسلیم زمین و محدود نمودن تغییرشكل های زمین بكار برده می شود. قابلیت شاتكریت در افزایش تدریجی مقاومت و سختی وابستهبه زمان، و خصوصیات خزشی شاتكریت تازه، ایمنی لازم حتی در توده سنگ های ضعیف را نیز می تواند جبران نماید. در این تحقیق از طریقمدلسازی سه بعدی در نرم افزار FLAC3D ، رفتار وابسته به زمان شاتكریت در تونل دسترسی تونل انتقال آب گلاس مورد ارزیابی قرار گرفته است.

کلمات کلیدی:

رفتار وابسته به زمان . مدلسازی سه بعدی . تونل انتقال آب . شاتکریت . FLAC3D .

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

بررسی فرکانس ارتعاش آزاد دیوارهای حائل در حالت سه بعدی با در نظر گیری اندرکنش خاک و سازه

کلمات کلیدی :

دیوار حائل . مدلسازی سه بعدی . اندرکنش خاک و سازه . فرکانس ارتعاش آزاد

دومین کنفرانس ملی مکانیک خاک و مهندسی پی  (1394)

اندرکنش تونل شرقی غربی خط 7 مترو شهر تهران با شمعهاي پل بزرگراه امام علی

چكيده
با گسترش شهرها و افزایش استفاده از فضاهای زیرسطحی جهت حل مسائل ترافیکی مانند احداث تونلهای شهری، قطار شهری وزیرگذر در معابر پر تردد به همراه انتقال شبکههای خدماتی و تاسیسات شهری به ترازهای زیرسطحی شهرها طبیعتاً در مراحلمختلف احداث آنها می بایست از مجاورت سازه های ساخته شده و یا در حال احداث مختلفی عبور کرد. در چنین پروژه هایی ارزیابیاندرکنش بین تونل مترو و سازه های خاص موجود و ارائه راهکارهای مناسب جهت عبور ایمن از مجاورت آنها از اهمیت زیادیبرخوردار است. علت این موضوع ابعاد قابل توجه تونل مترو تونلهای شهری در مقایسه با کاربریهای دیگر زیرسطحی از قبیل تونل-های تاسیسات و خدمات شهری است. تونل خط 7 یکی از سازه های خاص و با اهمیت قرار گرفته در مسیر خط 7 متروی تهران پلامام علی است. قطعه شرقی غربی تونل خط 7 متروی تهران خط 7 متروی تهران از شهرك امیرالمومنین در شرق تهران شروع –شده و پس از عبور از بزرگراه بسیج و امتداد یافتن در طول بزرگراه شهید محلاتی و اتصال به میدان قیام و گسترش آن در امتدادخیابان مولوی و هلال احمر به بزرگراه نواب صفوی متصل میشود. این تونل در مسیر حرکت خود در محل تقاطع بزرگراه آیت ا...محلاتی و بزرگراه امام علی از زیر پل امام علی عبور می کند. مقطع مجموعه پلهای بزرگراه امام علی در ناحیه تقاطع در مجموع بر21 و 11 متری طرح و اجرا شده است. با توجه ، سه شمع متکی است. این شمعها با توجه به بارگذاری طراحی پل به طولهای 21به اینکه تونل و پل مذکور امتدادی تقریباً عمود بر یکدیگر دارند تونل مترو از زیر هر 3 ردیف شمع پل عبور خواهد نمود.جهت بررسی اندرکنش تونل خط 7 متروی تهران و پل بزرگراه امام علی، با استفاده از مدلسازی عددی سه بعدی، اثر حفر تونل متروبر سه ردیف شمع پل، بررسی شد. از نتایج حاصل از این بررسی می توان به این موارد اشاره کرد: ) 2( با توجه به شرایط سربار و سطحآب زیرزمینی حداقل فشار سینه کار kPa ( 284 bar 2/8 ( می باشد. ) 1( مقدار حداقل و حداکثر نشست شمع ها به ترتیب برابر c2/0 و cm 1/8 تعیین شد. ) 3( پوششسگمنتی تونل متروی خط 7 توانایی تحمل نیروهای ایجاد در محدوده عبور از مجاورتشمع های پل امام علی را خواهد داشت.

واژه هاي کليدي:

اندرکنش شمع و تونل . روش المان محدود . مدلسازی سه بعدی .

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

مدلسازی سه بعدی محل تقاطع تونل آببر و مخزن ضربه گیر سد داریان در توده سنگ های رادیولاریتي

چکیده
جهت جلوگيري از ايجاد ضربه قوچ حاصل از باز و بسته شدن شيرآلات نيروگاه يک مخزن ضربه گير (Surge tank) در فاصله9 متر در نظر گرفته شده است. اين مخزن / 8 و حداقل 6 / حدود 596 متري ابتداي تونل آببر سد داريان با حداکثر شعاع حفاري 6در اين واحد عمدتا شامل سنگ هاي نازك لايه ارغواني رنگ راديولاريتي و آهک راديو لاريتي مي باشد. با توجه به قرار گيريمخزن ضربه گيرطرح سد داريان در توده سنگ هاي راديولاريتي که به دليل شرايط خاص و پايين بودن پارامترهاي مقاومتي آنها،نيازمند بررسي و انجام تحليل هاي بيشتر مي باشد مطالعات ساختگاهي و تحليل هاي عددي بر روي توده سنگ هاي دربرگيرندهاين سازه در دستور کار قرار گرفت. در ابتدا پارامترهاي ژئومکانيکي توده سنگ هاي راديولاريتي با استفاده از آزمايشاتآزمايشگاهي، برداشت هاي ساختاري و آزمايشات برجا )ديلاتومتري( برآورد گرديد. با توجه به هندسه مخزن ضربه گير وهمچنين تقاطع آن با تونل آببر، شرايط کرنش صفحه اي که در تحليلهاي دو بعدي مرسوم است برقرار نبوده و لذا آناليز پايداريسه بعدي آن توسط نرم افزار FLAC3D انجام شد. در ادامه جابجايي و ضخامت ناحيه پلاستيک اطراف آن بهمراه تنش هاي اصلي اطراف مخزن ضربه گير برآورد و سيستم تحيکم مناسب و بارهاي وارد بر آنها نيز محاسبه گرديد.

کلمات کلیدی :

مدلسازی سه بعدی . تقاطع تونل آببر و مخزن ضربه گیر . توده سنگ های رادیولاریتی .

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

اندرکنش تونل شرقی غربی خط 7 مترو شهر تهران با شمعهاي پل بزرگراه امام علی

چكيده
با گسترش شهرها و افزایش استفاده از فضاهای زیرسطحی جهت حل مسائل ترافیکی مانند احداث تونلهای شهری، قطار شهری وزیرگذر در معابر پر تردد به همراه انتقال شبکههای خدماتی و تاسیسات شهری به ترازهای زیرسطحی شهرها طبیعتاً در مراحلمختلف احداث آنها می بایست از مجاورت سازه های ساخته شده و یا در حال احداث مختلفی عبور کرد. در چنین پروژه هایی ارزیابیاندرکنش بین تونل مترو و سازه های خاص موجود و ارائه راهکارهای مناسب جهت عبور ایمن از مجاورت آنها از اهمیت زیادیبرخوردار است. علت این موضوع ابعاد قابل توجه تونل مترو تونلهای شهری در مقایسه با کاربریهای دیگر زیرسطحی از قبیل تونل-های تاسیسات و خدمات شهری است. تونل خط 7 یکی از سازه های خاص و با اهمیت قرار گرفته در مسیر خط 7 متروی تهران پلامام علی است. قطعه شرقی غربی تونل خط 7 متروی تهران خط 7 متروی تهران از شهرك امیرالمومنین در شرق تهران شروع –شده و پس از عبور از بزرگراه بسیج و امتداد یافتن در طول بزرگراه شهید محلاتی و اتصال به میدان قیام و گسترش آن در امتدادخیابان مولوی و هلال احمر به بزرگراه نواب صفوی متصل میشود. این تونل در مسیر حرکت خود در محل تقاطع بزرگراه آیت ا...محلاتی و بزرگراه امام علی از زیر پل امام علی عبور می کند. مقطع مجموعه پلهای بزرگراه امام علی در ناحیه تقاطع در مجموع بر21 و 11 متری طرح و اجرا شده است. با توجه ، سه شمع متکی است. این شمعها با توجه به بارگذاری طراحی پل به طولهای 21به اینکه تونل و پل مذکور امتدادی تقریباً عمود بر یکدیگر دارند تونل مترو از زیر هر 3 ردیف شمع پل عبور خواهد نمود.جهت بررسی اندرکنش تونل خط 7 متروی تهران و پل بزرگراه امام علی، با استفاده از مدلسازی عددی سه بعدی، اثر حفر تونل متروبر سه ردیف شمع پل، بررسی شد. از نتایج حاصل از این بررسی می توان به این موارد اشاره کرد: ) 2( با توجه به شرایط سربار و سطحآب زیرزمینی حداقل فشار سینه کار kPa ( 284 bar 2/8 ( می باشد. ) 1( مقدار حداقل و حداکثر نشست شمع ها به ترتیب برابر cm0/2 و cm 1/8 تعیین شد. ) 3( پوشش سگمنتی تونل متروی خط 7 توانایی تحمل نیروهای ایجاد در محدوده عبور از مجاورتشمع های پل امام علی را خواهد داشت.

واژه هاي کليدي:

اندرکنش شمع و تونل . روش المان محدود . مدلسازی سه بعدی

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

مدلسازی سه بعدی محل تقاطع تونل آببر و مخزن ضربه گیر سد داریان در توده سنگ های رادیولاریتي

چکیده
جهت جلوگيري از ايجاد ضربه قوچ حاصل از باز و بسته شدن شيرآلات نيروگاه يک مخزن ضربه گير (Surge tank) در فاصله9 متر در نظر گرفته شده است. اين مخزن / 8 و حداقل 6 / حدود 596 متري ابتداي تونل آببر سد داريان با حداکثر شعاع حفاري 6در اين واحد عمدتا شامل سنگ هاي نازك لايه ارغواني رنگ راديولاريتي و آهک راديو لاريتي مي باشد. با توجه به قرار گيريمخزن ضربه گيرطرح سد داريان در توده سنگ هاي راديولاريتي که به دليل شرايط خاص و پايين بودن پارامترهاي مقاومتي آنها،نيازمند بررسي و انجام تحليل هاي بيشتر مي باشد مطالعات ساختگاهي و تحليل هاي عددي بر روي توده سنگ هاي دربرگيرندهاين سازه در دستور کار قرار گرفت. در ابتدا پارامترهاي ژئومکانيکي توده سنگ هاي راديولاريتي با استفاده از آزمايشاتآزمايشگاهي، برداشت هاي ساختاري و آزمايشات برجا )ديلاتومتري( برآورد گرديد. با توجه به هندسه مخزن ضربه گير وهمچنين تقاطع آن با تونل آببر، شرايط کرنش صفحه اي که در تحليلهاي دو بعدي مرسوم است برقرار نبوده و لذا آناليز پايداريسه بعدي آن توسط نرم افزار FLAC3D انجام شد. در ادامه جابجايي و ضخامت ناحيه پلاستيک اطراف آن بهمراه تنش هاي اصلي اطراف مخزن ضربه گير برآورد و سيستم تحيکم مناسب و بارهاي وارد بر آنها نيز محاسبه گرديد.

واژه های کلیدی :

مدلسازی سه بعدی . تقاطع تونل آببر . مخزن ضربه گیر سد داریان . توده سنگهای رادیولاریتی

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

بررسی تاثیر پارامترهای الگوی کوبش عملیات تراکم دینامیکی با مدلسازی سه بعدی

خلاصه
برای بهبود خاک به روش تراکم دینامیکی، کوبه با وزن مشخص از ارتفاع معین بر روی خاک سقوط کرده و به این وسیله تراکم و ظرفیتباربری خاک افزایش مییابد. در این پژوهش، عملیات تراکم دینامیکی شامل ضربات دو کوبه مجاور به صورت سه بعدی در نرم افزار اجزا محدود ABAQUSمدلسازی شده است. برای تحلیل تراکم دینامیکی از مدل رفتاری Cap plasticity و فرمولاسیون کرنشهای بزرگ بهره گرفتهشده است. با تغییر پارامترهای مختلف از جمله فواصل شبکه و انرژی کوبش، میزان افزایش دانسیته نسبی در محور میانی وزنهها که ناحیه همپوشانیدو کوبش است، در حالات مختلف بررسی شده و کارآمدترین حالت پیشنهاد گردیده است. برای ارزیابی صحت نتایج مدلسازی عددی، یك مدل فیزیکی تراکم دینامیکی مدلسازی گردیده و نتایج مدلسازی با اندازه گیریهای آزمایشگاهی مقایسه شده است.

کلمات کلیدی:

تراکم دینامیکی . مدلسازی سه بعدی . انرژی کوبش . فواصل شبکه کوبش

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی انواع روشهای تحلیل ساختاری پوشش سگمنتی و مدلسازی سه بعدی سگمنت به روش المان محدود ( مطالعه موردی تونل انتقال آب گلاب)

چکیده
 توسعه روز افزون کشور در بخش های مختلف اعم از حمل ونقل عمومی شهری، ترابری بین شهری و شبکه های جم عآوری و انتقال آب و فاضلاب، نیاز به احداث تون لهای جدید را در کشور ضروری می سازد. برطرف کردن این نیاز با استفاده از روش های سنتی مانند چالزنی و انفجار بسیار مشکل، زمان بر و پرهزینه است. امروزه حفاری مکانیزه ی تونل ها در سراسر دنیا توسعه یافته است. استفاده از سیستم های نگهداری پیش ساخته شده ( پوشش سگمنتی) یکی از ملزومات این نوع حفاری است. برای تحلیل پوشش های سگمنتی روش های متعددی ابداع شده است که توسع هی این روش ها بر اساس مدل کردن درزهای طولی و عرضی پوشش سگمنتی است. به طور کلی این روش ها به سه دسته ی تجربی، تحلیلی و عددی تقسیم بندی می شوند. در این مقاله پس از معرفی تمامی روشهای طراحی سگمنت، جدیدترین روش انتخاب شد. ابتدا ب ارهای وارده بر پوشش سگمنتی تعیین شد. سپس این مقادیر بار بر روی سگمنت UDEC پس از نصب در تونل توسط نرم افزار اعمال گردید. نتایج حاصل از مدل سازی ABAQUS های مدل سازی شده در نرم افزارالمان محدود سه بعدی در نر مافزار نشان داد که بی شترین مقدار جابه جایی در سگمنت ها در شرایط مختلف تنش مربوط به سگمنت کف می باشد. بر اساس مدل سازی های انجام شده و معیار های شکست، به دلیل بالا بودن تنش فشاری، احتمال ترک خوردگی در بتن سگمنت در مدل ، قابل پیش بینی است که این نتایج کاملاً با مشاهدات در سگمنت های تونل گلاب انطباق دارد.

واژه های کلیدی:

سگمنت، روش عددی، تونل گلاب، مدلسازی سه بعدی،. ABAQUS

نویسندگان :

مهدی صانعی آرانی ، محمدامین وشادی آرانی ، لهراسب فرامرزی

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

بررسی تاثیر منبع موج کروی و استوانه ای در پاسخ دینامیکی تونل

کلمات کلیدی :

بار دینامیکی ، انفجار ، مدلسازی دوبعدی ، مدلسازی سه بعدی ، تونل

دهمین کنفرانس ملی تونل (1392)

بررسی تنش موثر پایان ساخت در مقاطع مختلف سدهای خاکی واقع در درههای تنگ

برای بررسي تغييرات تنش موثر در ترازها و مقاطع مختلف سدهای خاكي در پایان ساخت، ميبایست دو عامل دخيل در آن، یعني تنش كل و فشار آب حفره  ای، مورد توجه قرار گيرند تا بتوان با بررسي تغييرات این دو عامل، تغييرات تنش موثر را مورد مطالعه قرار داد. افزایش فشار آب حفرهای و سرعت محو آن در مقاطع مختلف، به علت تفاوت در ميزان سربار و همچنين تفاوت در عرض هسته و طول زهکشي، متفاوت خواهد بود. از طرف دیگر پدیدهي قوس زدگي بر ميزان تنش كل اثر خواهد گذاشت. یکي از مسائل مهم در سدهای خاكي، احداث آنها در دره های تنگ مي باشد، در این حالت وقوع پدیدهي قوسزدگي حتمي است. در درههای تنگ هرچه شيب دره تندتر باشد قوسزدگي تشدید مي گردد در نتيجه در چنين شرایطي در نظرگرفتن اثر سه بعدی سد پراهميت به نظر مي رسد. از آنجا كه پدیده ی قوس زدگي هم در مقطع طولي سد و هم در مقطع عرضي آن رخ مي دهد، بدون در نظر گرفتن سازهي سد بصورت سه بعدی، انتقال تنش طولي آن دیده نخواهد شد. تركيب دو پدیدهي كاهش تنش كل بر اثر قوس زدگي و تاثير آن بر چگونگي تغييرات فشار آب حفره ای در دوران ساختمان باید مورد بررسيهای دقيقتر قرار گيرند تا بتوان در مورد تغييرات تنش موثر، كه وابسته به هردوی اینهاست، نتيجهگيری نمود . جهت انجام این استفاده ميگردد. برای مدلسازی از هندسهي سد گتوند استفاده شد ABAQUS بررسي، یک سد مدلسازی خواهد شد. برای مدلسازی سه بعدی از نرمافزار و پارامترهای ژئوتکنيکي همين سد با اندكي تغييرات مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تحليل در هفت مقطع سد، در دوران ساختمان، مورد بررسي قرار گرفتند  .سپس با استفاده از این اطلاعات نمودارهای لازم رسم وبررسي گشتند. با بررسي نتایج، تغييرات تنش موثر در مقاطع عرضي مختلف سد، مانند مقاطعتکيه  گاهي و مقاطع مياني آن، مورد بحث قرار ميگيرد و ميزان تاثير تغيير فشار آب حفرهای وتنش كل روی این معلول ارزیابي ميگردد.

کلمات کلیدی:

سد خاکی ، آباکوس، مدلسازی سه بعدی، تنش موثر، دره تنگ

نویسندگان :

سحر نجارزاده (دانشجوی کارشناسی ارشد سازههای هیدرولیکی دانشکده مهندسی عمران)

علی اصغر میرقاسمی (استاد دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)