۱۲۹۹۳پ
per
بررسی اندرکنش بین تونل‌های متقاطع عمود بر هم غیرهمسطح
/اردلان افشار
: دانشکده مهندسی عمران
۱۷۰ص
چاپی
کارشناسی ارشد
در رشته مهندسی عمران، گرایش مکانیک خاک
۱۳۹۳/۰۳/۲۵
دانشگاه تبریز
با توجه به توسعه و گسترش روزافزون سیستم‌های حمل و نقل زیرزمینی، و نیاز به طراحی و ساخت تونل‌های جدید در مجاورت تونل‌های موجود، در این پژوهش اندرکنش بین تونل‌های متقاطع عمود بر هم غیرهمسطح، با استفاده از اطلاعات ژئوتکنیکی محل تقاطع تونل‌های خطوط ۶ و ۷ متروی تهران و مشخصات فنی سیستم نگهدارند آن‌ها، توسط تحلیل‌های تفاضل محدود کاملا سه‌بعدی و مدل‌های رفتاری الاستیک بررسی شده است .در تحلیل‌ها توجه ویژه‌ای به آثار ساخت تونل جدید بر روی سیستم نگهدارند تونل موجود، و توالی ساخت تونل‌ها شده است .نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهند که در منطقه‌ای نظیر تهران با رژیم تنش‌های عمودی بیشتر در مقایسه با تنش‌های افقی، با عبور تونل کم‌عمق به صورت عمود از روی تونل عمیق، لنگرهای خمشی محیطی در تاج و دو طرف آن، و نیروهای محوری محیطی در تاج به ترتیب افزایش و کاهش قابل ملاحظه‌ای می‌یابند .افزایش و کاهش هم‌زمان لنگرهای خمشی و نیروهای محوری محیطی در تاج تحت بار زلزله، و همچنین در حالتی که سین کار تونل کم‌عمق در فاصل ۵/۱۳ متری از محل تقاطع قرار دارد، باعث خارج شدن زوج نیروی محوری و لنگر خمشی مربوط به آن‌ها از محدود باربری مفاصل مقطع می‌شود اما این کاهش و افزایش باعث آسیب دیدن پوشش سگمنت موجود، در آن ناحیه نخواهد شد .در مقابل عبور تونل عمیق به صورت عمود از زیر تونل کم‌عمق باعث افزایش چشمگیر لنگرهای خمش محیطی در کف و دو طرف آن، و همچنین کاهش قابل ملاحظ نیروهای محوری محیطی در کف می‌شود .بر خلاف آنچه که در مورد عبور تونل کم‌عمق از روی تونل عمیق اتفاق می‌افتد، افزایش و کاهش هم‌زمان لنگرهای خمشی و نیروهای محوری محیطی در کف تونل کم‌عمق، تحت بار زلزله، و همچنین در حالتی که سین کار تونل عمیق در فاصل ۵/۱۳ متری از محل تقاطع قرار دارد، علاوه بر خارج شدن زوج نیروی محوری و لنگر خمشی مربوط به آن‌ها از محدود باربری مفاصل، باعث آسیب دیدن پوشش سگمنت واقع در کف تونل کم‌عمق در محل تقاطع نیز می‌شود .تحلیل‌ها نشان می‌دهند که مکانیزم اندرکنش مشاهده شده بین تونل‌های متعامد، هنگامی که تونل جدید در زیر تونل موجود ساخته می‌شود، متفاوت از آن چیزی است که در حالت عبور تونل جدید از روی تونل موجود اتفاق می‌افتد این امر نشان می‌دهد که آثار اندرکنش بین تونل‌های متقاطع عمود بر هم می‌تواند با انتخاب مناسب توالی ساخت تونل‌ها به حداقل رسانده شود
The development and spread of underground transportation systems derived in increase of need to design and construction of new tunnels nearby the existing tunnels. In this study, the interaction of perpendicularly ungraded cross section tunnels are investigated using geotechnical data of Tehran metro crossing tunnel intersection of lines 6 and 7, and their technical specification of support systems. The analyses in this study are processed using 3D finite difference analysis and elastic material models. In analyses, special attention is paid to the effects of new tunneling on the existing tunnels support system, and their construction sequences. The results of the analyses show that in a region with more vertical stresses regime compared to horizontal stresses, such as Tehran, driving of a shallow tunnel perpendicularly above a deep one, causes in considerable increase in the circumferential bending moments at the crown and its sides, and decrease in circumferential axial forces at the crown. In two major circumstances, the increase in circumferential bending moments and decrease in axial forces, at the same time, at the crown of the tunnel result in exceed of axial forces and bending moments out of the range of the capacity of the joints of the segments: 1. The segment is under EQ load. 2. The face of the shallow tunnel is at the 13.5 (m) from the crossing area. It is worth mentioning that the aforementioned increase and decrease do not damage the existing segment lining at the suffering position. In contrast, driving the deep tunnel perpendicularly beneath the existing tunnel results in a significant increase of circumferential bending moment right at the invert and the sides. Correspondingly, considerable decrease of circumferential axial forces at the invert will be derived. The result is thoroughly different in comparison to the case of driving a shallow tunnel above a deep one. In the mentioned places, at the invert, where the face of the deep tunnel is at the 13.5 (m) from the crossing area, under the earthquake load the increase in circumferential bending moment and decrease in axial force at the invert of the shallow tunnel, at the same time results in exceeding of axial forces and bending moments out of segments joints capacity. This exceeding, as a result, causes drastic damages to the segment lining at the invert of the shallow tunnel in the crossing area. The analyses indicates that the interaction mechanism between perpendicular tunnels is different when construction sequences is different. In other words, constructing the newer tunnel above of the existing one causes different interactions when the newer one is drived and installed beneath the existing one. It can be conclude that the interaction effects between perpendicularly crossing tunnels can be decreased and minimized by the appropriate choice of construction sequences
افشار، اردلان
اخلاقی، توحید، استاد راهنما
کاتبی، هوشنگ، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
