نشریه زمین شناسی مهندسی

---

در این تحقیق با استفاده از روش اجزای محدود، رفتار لرزه­ای دیوارهای خاک مسلح و ارزیابی پاسخ دینامیکی آن‌ها، با تکیه بر مشاهدۀ انواع مودهای تغییر شکل و تشخیص ساز و کار­های مختلف گسیختگی و شناسایی متغیرهای مؤثر در شکل‌گیری هر یک از مودها و ساز و کار­ها بررسی شده است. جزئیات مدل‌سازی عددی، مدل‌های رفتاری و مشخصات مصالح تشریح و پاسخ دینامیکی مدل با مدل فیزیکی آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده است. بر  روی دیواری به ارتفاع 5 متر توسط پارامترهای مؤثر مانند سختی، نسبت طول به ارتفاع، فاصلۀ قائم مسلح‌کننده و ارتفاع دیوار از نظر پارامتریک بررسی شده است که دو نوع مود تغییرشکل مشاهده شد. این بررسی­ها نشان داده است که استفاده از مسلح‌کننده­های انعطاف‌پذیر مود تغییر شکل را به‌سمت تغییر شکل شکمی¹ و مسلح کننده­های سخت­تر را به‌سمت تغییر شکل واژگونی² سوق می­دهد. سختی مسلح کننده­ها به‌عنوان مؤثرترین متغیر و نسبت طول به ارتفاع مسلح‌کننده به‌عنوان کم اثرترین متغیر، در تغییر نوع تغییر شکل نمای دیوارها بوده است.

---

تونل‌زنی در شرایط زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی پیچیده مخصوصاً در نواحی شهری اغلب اجتناب‌ناپذیر است. آنالیز پایداری و تعیین میزان نشست سطحی زمین در پروژ‌ۀ واقعی تونل‌زنی سپری اهمیت خاصی دارند. هدف از این تحقیق تعیین فشاری است که از ریزش جبهۀ تونل یک تونل سطحی حفر شده به‌وسیله TBM متعادل کننندۀ فشار زمین (EPB) جلوگیری می‌کند. در این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر فشار جبهۀ کار بر رفتار تونل، از روش‌های تحلیلی و مدل­سازی عددی سه بعدی با نرم‌افزار ABAQUS استفاده شده است تا میزان فشار مؤثر بر رفتار جبهۀ تونل تخمین زده شود.  پارامتر مذکور با استفاده از داده­های مربوط به خط 2 متروی کرج محاسبه شده است. روش تحلیلی استفاده شده در این تحقیق عبارت است از: روش لکا- دورمیو (مرز بالایی) که بر پایۀ آنالیز حدی تنش استوار است و بر اساس مکانیسم شکست چند بلوکی انتقالی انجام شده است. هم‌چنین در مدل‌سازی عددیِ از مدل رفتاری موهر-کولمب استفاده شده، سپس نتایج حاصل از روش‌های تحلیلی و مدل‌سازی عددی مقایسه شده است. برطبق یافته‌های حاصل از این تحقیق، فشار به‌دست آمده از روش تحلیلی لکا- دورمیو، حداقل فشاری است که می‌توان بر جبهۀ تونل اعمال کرد.  هم‌چنین تحلیل نشان می‌دهد که با اعمال فشار به‌دست آمده از روش تحلیلی، جبهۀ تونل متروی کرج به احتمال زیاد پایدار می‌ماند و اجرای روش‌های پیش تحکیمی در این مقطع تونل لازم و ضروری به‌نظر نمی‌رسد

---

یکی از بهترین روش­ها برای بهبود مسئلۀ حمل و نقل، استفاده از تونل­های زیرزمینی است. در همین راستا، تونل بزرگراه نیایش شامل دو تونل شمالی و جنوبی تقریباً موازی است که به‌روش تونل­سازی جدید اتریشی ¹NATM در شمال تهران احداث شده است. حفر تونل و دیگر سازه­های زیرزمینی منجر به بروز تغییرات چشم‌گیر در وضعیت تنش در اطراف سازه می­گردد که این مسئله سبب نشست­ در سطح زمین می‌شود. در این پژوهش، میزان نشست سطحی زمین با استفاده از انواع روش­های تجربی، عددی و هم‌چنین مقادیر نشست واقعی در پنج مقطع (CS-1 تا CS-5)، بررسی شده­اند. روش تجربی به‌کار رفته، روش اوریلی و نیو (1982) و روش عددی نیز روش المان محدود با استفاده از نرم‌افزار PLAXIS_2D است. بر اساس نتایج به‌دست آمده، روش عددی در تمامی مقاطع (به استثناء مقطع 3) هم­خوانی بیش‌تری با داده­های نشست واقعی حاصل از اندازه­گیری­های برجا دارد. در حالی‌که روش تجربی در مقاطع 2، 4 و 5 میزان نشست را بیش‌تر از نشست واقعی نشان می­دهد. هم‌چنین نتایج حاصل از روش­های یاد شده نشان می­دهند که حداکثر نشست، بیش‌تر از مقدار نشست مجاز و در محدودۀ اخطار است.