30 نتیجه برای تونل
احسان داداشی، علی نورزاد، کورش شهریار، کامران گشتاسبی،
جلد 12، شماره 4 - ( 10-1397 )
چکیده
تونلهای تحت فشار با پوشش بتنی، منابعی از جریان نشت آب به توده‌سنگ دربرگیرنده خود هستند، از این‌رو، طی فرآیند آبگیری مقاومت کمی در برابر فشار نشت آب خواهند داشت و با افزایش فشار آب داخلی تونل، فشار نشت آب به توده‌سنگ منتقل خواهد شد. در این شرایط بهواسطۀ درزه، ترک، منافذ و همۀ المانهای توده‌سنگ از تمام جهات تحت تأثیر فشار نشت آب قرار می‌گیرند. این اندرکنش هیدرومکانیکی باعث تغییرات نفوذپذیری المانهای توده‌سنگ طی فرآیند آبگیری میشود. بنابراین، تغییرات صورت گرفته در تنش منجر به تغییراتی در ضریب نفوذپذیری و توزیع مجدد میدان نشت میشود. از این رو، در این تحقیق از روش المان محدود به‌کمک نرم‌افزارABAQUS برای مدلسازی این اندرکنش استفاده شده است. در این راستا از دادههای تونل تحت فشار طرح سد و نیروگاه گتوند به‌عنوان مطالعۀ موردی بهره گرفته شده است. به‌منظور نزدیک‌کردن مدل به شرایط واقعی، تأثیر تغییرات نفوذپذیری پوشش بتنی و توده‌سنگ بر تغییر‌شکل‌ها و تنشهای ایجاد شده در محیط با استفاده از کد USDFLD به مدل اعمال شده است. نتایج مدل عددی نشان می‌دهد که به‌منظور کنترل نشت از تونلهای تحت فشار با پوشش بتنی، ضخامت پوشش و آرایش مناسب میل‌گردها در پوشش بتنی در ممانعت از نشت بیش از حد مجاز از تونل نقش به‌سزایی را ایفا میکنند.
هادی فتاحی، زهره بیات زاده فرد،
جلد 12، شماره 5 - ( 10-1397 )
چکیده
بیشینۀ نشست سطح زمین یکی از پارامترهای مهم در عملیات حفاری مکانیزه از نوع متعادل‌کنندۀ فشار زمین (EPB) است که قبل از حفاری باید تعیین شود. زمانی‌که مدلسازی بسیار پیچیده میشود، روشهای هوش مصنوعی به‌عنوان یک راه‌حل استفاده میشوند. این روش‌ها در ابتدا با استفاده از دادههای واقعی آموزش می‌بینند و سپس به پردازش اطلاعات ناشناخته می‌پردازند. در این پژوهش برای پیشبینی نشست زمین در تونل‌سازی مکانیزه از نوع EPB از روشهای هوش مصنوعی سیستم استنتاج تطبیقی عصبی- فازی (انفیس) و ترکیب شبکۀ عصبی مصنوعی با الگوریتم بهینهسازی مبتنی بر جغرافیای زیستی استفاده شده است. در این پژوهش دو مدل انفیس شامل انفیس- خوشه‌بندی کاهشی و انفیس- خوشه‌بندی C-means فازی استفاده شده است. برای اثبات توانایی روشهای مذکور از دادههای پروژه مترو بانکوک، تایلند استفاده شده است. در این مدل‌ها پارامترهای عمق، فاصله تا سینه کار، سطح آب زیرزمینی، متوسط فشار پشت کاتر، متوسط نرخ نفوذ، زاویه‌ای که درزه‌ها با سینه کار می‌سازند، فشار تزریق و درصد پرشدگی تزریق به‌عنوان ورودی و بیشینۀ نشست سطح زمین به‌عنوان خروجی درنظر گرفته شده است. برای بررسی عملکرد مدل‌ها از دو شاخص آماری ضریب تعیین (R2) و میانگین مربعات خطا استفاده شده است که نهایتاً انفیس- خوشه‌بندی کاهشی بهترین عملکرد را در بین سایر مدل‌ها داشته است.
میلاد معصومی اقدم، مهدی حسینی،
جلد 12، شماره 5 - ( 10-1397 )
چکیده
عوامل مؤثر در نشست سطح زمین در روش حفاری مکانیزه را می‌توان عمدتاً به چهار دسته عوامل هندسی، عوامل ژئومکانیکی، پارامترهای کاری ماشین حفاری و پارامترهای مدیریتی و اجرایی تقسیم‌بندی کرد. عوامل هندسی شامل عمق و قطر تونل هستند پارامترهای کاری ماشین شامل فشار وارد بر جبهه حفاری، فشار تزریق در پشت سگمنت‌ها و نیز میزان تغییر قطر (کاهش قطر دستگاه در طول) دستگاه است و پارامترهای ژئومکانیکی شامل مشخصات مکانیکی لایه‌های خاک بین تونل تا سطح زمین است. در تونلهای مناطق شهری که بیش‌تر در عمق کم و در بستر خاکی حفر میشوند، فشار جبهه کار میتواند یکی از عوامل پیش‌گیری کنندۀ نشست سطح زمین باشد. در پروژۀ خطA مترو قم، تونل با ماشین حفاری مکانیزه از نوع متعادل کنندۀ فشار زمین (EPB) حفر میشود. در این تحقیق با تمرکز روی پنج مقطع از این تونل، تأثیر فشار جبهه کار بر نشست سطح زمین تحلیل شده است. این پنج مقطع در کیلومترهای مختلف تونل در مکان‌هایی انتخاب شدند که در سطح زمین پین‌های نشست سنجی نصب شده‌اند و نتایج مدلسازی عددی قابل صحت‌سنجی هستند. برای بررسی اثر فشار سینه‌کار روی حداکثر نشست سطح زمین، چهار سطح فشار 100، 150، 200 و 400 کیلوپاسکال بررسی شد. این فشارها به‌ترتیب 1، 5/1، 2، و 4 برابر فشار اولیه جبهۀ کار بودند. نشست سطح زمین در این چهار سطح فشار با استفاده از نرم‌افزار اجزا محدود PLAXIS 3D TUNNEL ارزیابی شده است. اعتبارسنجی نتایج با استفاده از ابزاربندی در سطح زمین (پین‌های نشست سنجی) و روی تمامی این مقاطع انجام شده است. اعتبارسنجی انجام شده نشان داد که نتایج مدلسازی تطابق خوبی با نتایج پین‌های نشست‌سنجی دارد. مقایسۀ نتایج نشان می‌دهد افزایش 4 برابری فشار جبهۀ کار، حداکثر سبب کاهش 4.45 میلی متری نشست بیشینه میشود. بنابراین افزایش فشار جبهۀ کار، میزان نشست را کاهش می‌دهد اما این مقدار بسیار ناچیز است. همچنین مشخص شد که افزایش بیش از اندازۀ فشار سینۀ کار (بیش از 200 کیلوپاسکال) نه‌تنها حداکثر نشست سطح زمین را کاهش نمی‌دهد بلکه باعث ایجاد شکست غیرفعال (Passive failure) یا همان بالازدگی در جلوی سپر روی سطح زمین زمین میشود.
حمید مهرنهاد، مهدی خلق ذکرآباد،
جلد 12، شماره 5 - ( 10-1397 )
چکیده
هنگام حفر تونل در فضاهای شهری، جلوگیری از آسیب و تخریب سازههای مجاور اهمیت ویژه‌ای دارد. برای کاهش این آسیبها باید از نشست سطحی زمین جلوگیری کرد. در سالهای اخیر بررسی‌های گستردهای در زمینۀ پیشبینی نشست سطحی زمین در اثر حفر تونل انجام شده است. انتخاب روش مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد. نشست سطحی ناشی از حفر تونل با کمک متغیرهای ورودی که تأثیر فیزیکی چشم‌گیری بر نشست دارند، پیشبینی شده است. برای ساخت مدل شبکههای عصبی از دادههای بهدست آمده از حفر تونل خط 2 متروی مشهد استفاده شده است. نتایج نشان داد که شبکه عصبی پیشخور که با استفاده از الگوریتم پس انتشار خطا آموزش دیده است و دارای سه لایه با معماری 1-24-7 است، شبکۀ عصبی بهینه ایت. شبکۀ عصبی بهینه دارای ضریب همبستگی و میانگین مربعات خطا برابر با 963/0 و 4-10×41/2 است. همچنین نتایج نشان داد که این شبکۀ عصبی آموزش دیده شده میتواند برای پیشبینی نشست سطحی ناشی از حفر تونل بهصورت موفقیتآمیزی استفاده شود.
سعید بابائی، امیرحسین رضایی، هوشنگ کاتبی،
جلد 14، شماره 1 - ( 3-1399 )
چکیده
کنترل جابه‌جاییهای ناشی از حفاری تونل در محیطهای شهری اهمیت ویژه‌ای دارد. یکـی از دلایـل اساسـی افزایش جابه‌جاییها، عدم اعمال فشار مناسب در جبهه کار تونل است. این پارامتر به‌ویژه در مواردی که تونل در محیطهای شهری حفر میشود اهمیت بیشتری پیدا میکند. تعیین مقدار این فشار برای جلوگیری از تخریب جبهۀ کار و نشست زمین از یک سو و ممانعت از بالازدگی زمین از سوی دیگر بسیار مهم است. به‌طورکلی روشهای تعیین فشار جبهه کار به سه دستۀ تجربی، تحلیلی و عددی تقسیم میشوند. فشار نگه‌داری جبهۀ کار تونل به عوامل متعددی نظیـر نوع و مشخصات مهندسی خاک از جمله مدول الاستیسیته، چسبندگی و زاویۀ اصطکاک داخلی، شرایط آب زیرزمینی، میزان روباره و سطح مقطع تونل وابسته است که در تحقیق حاضر، با کاربرد نرم‌افزار المان محدود ABAQUS به بررسی تأثیر برخی از این پارامترها بر میزان مناسب فشار جبهه کار تونلهای مکانیزه می‌پردازیم. با تحلیل مدلهای سه‌بعدی و اندازهگیری مقادیر جابه‌جاییهای جبهه کار تونل به‌ازای مقادیر متفاوت فشار جبهه کار و پارامترهای بررسی شده، مقدار مناسب فشار نگه‌دارنده تخمین زده شده است. صحت‌سنجی روند مدلسازی بر اساس نتایج ابزاربندی پروژۀ خط 2 مترو تبریز انجام یافته است. نتایج حاصل نشاندهندۀ تأثیر چشم‌گیر مدول الاستیسیته خاک در مقدار فشار جبهه کار است و به‌عنوان الگوی کلی، با افزایش مدول الاستیسیته فشار مناسب جبهه کار کاهش مییابد. همچنین، مقادیر مناسب فشار جبهه کار بهدست آمده با روشهای تحلیلی جانکسز-استاینر، آنگونستا-کواری و روش تجربی COB مقایسه شده است که بیشترین تطابق با روش COBمشاهده شده است. لازم به ذکر است با پایین رفتن تراز آب زیرزمینی و در مدولهای الاستیسیته کم (کمتر از 20 مگاپاسکال در پژوهش انجام شده)، رابطۀ COB فشار جبهه کار کمتری نسبت به حالت مناسب ارائه می‌دهد که باید در محاسبات فشار جبهه کار در نظر گرفته شود.
مهدی تلخابلو، سید محمود فاطمی عقدا، حبیب اله حیدری رنانی،
جلد 16، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
پایدارسازی فضاهای زیرزمینی از چالش برانگیزترین مباحث در زمین‌شناسی‌مهندسی هستند. روشهای مختلفی برای تعیین نوع سیستم پایدارسازی تونل وجود دارد، اما اغلب این روش‌ها دارای نقاط ضعف متعددی هستند. بنابراین ارائه یک روش که تقریباً تمامی پارامترهای مؤثر بر پایداری تونل را لحاظ نموده و اثر متقابل آن‌ها را بر یکدیگر در نظر بگیرد، کمتر موردتوجه قرار گرفته است. هدف از این تحقیق مطالعه پارامترهای مؤثر بر پایداری تونل‌ها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ است. در این تحقیق 6 تونل با ویژگیهای زمین‌شناسی متفاوت انتخاب شد. پارامترهای مؤثر بر سیستم پایداری این تونل‌ها با استفاده از روش ESQ کدگذاری گردید. سپس تحلیل‌ها با استفاده از روش سیستم مهندسی سنگ RESبه‌منظور برآورد و ارزیابی سیستم پایدارسازی تونل انجام گردید. نتایج نشان داد پارامتر‌هایی همچون هوازدگی سطح درزه، پرشدگی و فاصله‌داری درزه‌ها نقش مؤثر بیشتری نسبت به جهت گیری درزه ها و مقاومت فشاری تک محوری دارند. به‌منظور مقایسه، تحلیل‌ها با روش رتبه‌بندی توده سنگRMR نیز انجام شد. مقایسه میان نتایج دو روشRES و RMRنشان داد که نتایج روش RES همخوانی بهتری با شرایط واقعی تونل و مقادیر ضخامت شاتکریت پیشنهادی به عنوان سیستم پایدارسازی تونلهای مورد مطالعه دارد. ازآنجا که هیچ محدودیتی در تعداد پارامترهای ورودی در این روش وجود ندارد و از طرفی تأثیر متقابل پارامترها بر یکدیگر در نظر گرفته میشود، می‌توان روابط حاصل از روش RES در این تحقیق را در کنار سایر روش‌ها، در پروژه‌های مهندسی به کار برد.
محدثه صادقی، دکتر ناصر حافظی مقدس، دکتر محمد غفوری، دکتر مهرداد امیری، دکتر علی بشری،
جلد 16، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
طراحی سازههای زیرزمینی یا سطح الارضی بر روی بستر سنگی وابسته به خواص فیزیکی و مکانیکی می‌باشد. با توجه به این که در معدن زغال‌سنگ طبس روش استخراج جبهه کار طولانی و از نوع تخریبی است لذا ارزیابی خصوصیات ژئومکانیکی سنگ‌های در برگیرنده ضرورت بیشتری دارد. در این پژوهش به بررسی خصوصیات واحدهای سنگی تونل شرقی شماره 3 معدن پروده زغال‌سنگ طبس پرداخته شده است. مطالعه بر روی 3 نمونه سنگ شامل شیل، ماسه‌سنگ و گل‌سنگ مطالعه انجام شده است. با توجه به اهمیت موضوع در این پژوهش روابط تجربی جدید ارائه شده است. برای رسیدن به خصوصیات ژئومکانیکی و روابط تجربی آزمون‌های فیزیکی شامل تخلخل، درصد جذب آب و وزن واحد حجم و خصوصیات مکانیکی شامل مقاومت فشاری تک‌محوری، شاخص بار نقطه‌ای، مقاومت کششی برزیلی، آزمایش برش مستقیم، دوام داری، شاخص شکنندگی انجام شده است. برای رسیدن به هدف مورد نظر مناسب‌ترین روابط با استفاده از روش رگرسیون ارائه گردیده است. تحلیل‌های آماری وجود همبستگی خوب پارامترهای مختلف را در نمونه‌های شیل، ماسه‌سنگ و گل‌سنگ نشان می‌دهند.
مسعود مرسلی،
جلد 17، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
حفر تونل در محیط اشباع و نفوذ جریان آب زیرزمینی به تونلهای در حین حفاری یکی از مشکلات جدی در پروژه‌های تونلی است. نفوذ آب به تونل میتواند منجر به وارد شدن خساراتی به تجهیزات ساخت تونل، پرسنل، روند اجرای کار و ... شود. این موضوع نیاز فعلی و ضروری صنعت تونل سازی از پژوهش‌های کاربردی زمین شناسی است. همچنین با مطالعات هیدروژئولوژی چشمه‌های مسیر تونل و برآورد آب ورودی به تونل، احتمال خشک‌شدگی و یا کاهش آبدهی چشمه‌های مسیر تونل بررسی میشود. از طرفی، پیچیدگی‌های ورود آب به تونل و نبود یک روش دقیق و مناسب بر اهمیت این مطالعات می‌افزاید. روشهای تجربی و تحلیلی جهت پیش بینی آب ورودی به تونل وجود دارد. در این مقاله علاوه بر معرفی روند کلی انجام مطالعات هیدروژئولوژی مسیر تونل‌ها به مقایسه درصد وزنی مطالعات هیدروژئولوژی و مشکلات مرتبط با آن پرداخته میشود. به طور متوسط بیش از 30 درصد تمامی مشکلات تونل‌ها به آب‌های زیرزمینی مرتبط است اما کمتر از 5 درصد مطالعات در این زمینه انجام میشود. عدم تناسب وزنی دو موارد فوق و علل آن از دیگر موارد مطرح‌شده در این مقاله است.
پرفسور حمیدرضا ناصری، کوشا تمیمی، دکتر فرشاد علیجانی، دکتر صادق طریق ازلی،
جلد 17، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
توسعه فعالیت‌های حمل و نقل زیرزمینی در شهر نظیر حفر تونل ممکن است آب‌های زیرزمینی و چشمه‌های این مناطق را به صورت کوتاه‌مدت و یا بلندمدت تحت تأثیر قرار دهد. حفر تونل خط شش متروی تهران در آبرفت و سنگ‌آهک‌های شمال چشمه علی شهرری به علت ایجاد نوسانات در آبدهی چشمه و خشک شدن مقطعی آن موجب بروز نگرانی شده است. برای یافتن ارتباط بین چشمه علی و آبخوان اصلی تغذیه‌کننده آن ویژگیهای هیدروشیمیایی آب زیرزمینی و حوضه آبگیر چشمه بررسی شد. با کمک روشهای تحلیلی نشت آب به تونل و روش DHI، مقدار تخمینی نفوذ آب به تونل و بیشترین منطقه تأثیرپذیر از این نشت آب به تونل مشخص و به منظور بررسی تغییرات آبدهی چشمه با میزان بارش در گستره، آمار بارش با تغییرات آبدهی چشمه در زمان‌های قبل و بعد از حفاری تونل مترو مقایسه شد. نتایج پژوهش نشان داد که حفاری تونل مترو تأثیر قابل‌توجهی بر روی سیستم هیدروژئولوژی منطقه و آبدهی چشمه‌علی گذاشته و ادامه حفاری ممکن است تأثیر منفی بر روی دبی دیگر چشمه‌ها و چاه‌های منطقه نیز داشته باشد و سیستم جریانی منطقه را به طور موقت و یا برای همیشه دگرگون کند.
آقای بهروز مرگان، دکتر داود فریدونی،
جلد 18، شماره 1 - ( 3-1403 )
چکیده
در این پژوهش به جنبه‌های مختلف پدیده انفجار سنگ در ساختگاه تونل حاجی‌آباد در استان هرمزگان پرداخته شده است. با توجه به اینکه ساختگاه این تونل از نظر شرایط زمین‌شناسی در یک محیط تکتونیزه فعال قرار گرفته و دارای سنگ‌های توده‌ای با استقامت بالا تا زون‌های گسلی خردشده است و نیز عمق قرارگیری تونل در بعضی از قسمت‌ها به بیش از 100 تا 253 متر می‌رسد، اهمیت مطالعه و بررسی پدیده انفجار سنگ برای ایمنی جان نیروی کار و تجهیزات و پایداری این تونل بسیار مهم می‌باشد. بدین منظور، ابتدا ساختگاه تونل حاجی‌آباد از لحاظ شرایط زمین‌شناسی مهندسی با استفاده از روش توصیف ژئوتکنیکی مبنا (BGD) به ده واحد تقسیم شده است که شامل هشت واحد T1 تا T8 و دو زون خورد شده Tf1 و Tf2 است. سپس با استفاده از روشهای تجربی و نیمه تجربی متداول، پدیده انفجار سنگ در ساختگاه تونل مورد ارزیابی قرار گرفته است. در روش تجربی از معیار گوئل و همکاران استفاده شده است که بر اساس آن در هیچ‌یک از واحدهای تونل پدیده انفجار سنگ رخ نمی‌دهد. با استفاده از روشهای نیمه تجربی شامل معیار انرژی الاستیک خطی واحدهای ساختگاه تونل در محدوده پدیده انفجار خیلی کم تا متوسط و با استفاده از معیار تنش مماسی، واحدهای ساختگاه در محدوده متوسط تا خیلی شدید و بر اساس معیار تنش‌ها این واحدها در محدوده متوسط تا شدید و در نهایت با استفاده از معیار تردی تمام واحدهای ساختگاه در محدوده انفجار شدید قرار می‌گیرند.
