29 نتیجه برای تونل
مرتضی کرمی، راحب باقرپور، داراب رئیسی گهرویی، لهراسب فرامرزی،
جلد 8، شماره 2 - ( 6-1393 )
چکیده
پروژۀ تونل انتقال آب سبزکوه، به‌طول تقریبی ۱۱ کیلومتر به‌منظور انتقال 90 میلیون مترمکعب آب در سال از حوزۀ سبزکوه به سد چغاخور در استان چهارمحال و بختیاری و در حدود ۸0 کیلومتری جنوب شهرکرد در حال بررسی است. با توجه به‌طول زیاد تونل و لزوم اجرای هرچه سریعتر و ایمن این طرح و با عنایت به میزان اندک تونلسازی با روشهای سنتی، استفاده از روش حفاری مکانیزه با در اولویت کار قرار گرفته است. به‌علت محدودیت دامنۀ کاربرد TBMها در شرایط پیچیده و نامطلوب زمینشناسی، انتخاب این ماشین‌ها با بررسی‌های دقیق دستگاه و شرایط محیط انجام میشود. شرایط زمینشناسی و خصوصیات ژئومکانیکی تودهسنگ از جمله مهم‌ترین پارامترهایی است که همواره اجرای تونلها را تحت‌الشعاع قرار داده و میتواند در انتخاب نوع TBM مناسب، نقش به‌سزایی داشته باشد. در این تحقیق با تعیین مهم‌ترین خواص ژئومکانیکی و شرایط زمینشناسی تودهسنگ منطقۀ بررسی شده، و تفسیر نتایج حاصل از گمانه‌های ژئوتکنیکی، آزمایشهای آزمایشگاهی و صحرایی و تدقیق آن‌ها با مشاهدات و برداشتهای صحرایی، تودهسنگی مسیر تونل به‌وسیلۀ سه سیستم طبقهبندی مهندسی RMR، Q و GSI به سه زون ژئوتکنیکی تفکیک شد. سپس عملکرد انواع TBMهای باز، تکسپری و دوسپری برای حفاری در سنگ، بر اساس مقاومت ماده‌سنگ، خصوصیات کمی و کیفی درزه‌ها، عرض نواحی برشی و گسله، سطح آب زیرزمینی و نیز شدت مچاله‌شوندگی توده‌های سنگی در هر زون بررسی شد و در نهایت TBM دو سپری به‌عنوان مناسب‌ترین دستگاه برای حفاری تونل سبزکوه پیشنهاد شد.
مجید طارمی، عباس افتخاری، مهدی سعیدی،
جلد 9، شماره 1 - ( 1-1394 )
چکیده
در این مقاله به بررسی ساز و کار ناپایداری، اعتباربخشی و روش تسلیح پذیرفته شده برای عبور از ناحیۀ ریزشی تونل انتقال آب سبزکوه در جنوب‌غربی ایران، می‌پردازیم. مشکلات ناپایداری طی حفاری تونل به‌دلیل تغییر در تنش برجا، تغییر شکل ناشی از اتساع، افزایش در نفوذپذیری لایه‌های ماسه‌ای و گراولی، مناطق گسله و سطوح لغزش، باعث کاهش در مقاومت برشی خاک و ریزش در تونل شد. تکنیک تیرآهنرانی1 برای اولین بار به‌منظور تسلیح زمین و عبور از ناحیۀ ریزشی در بخش ابتدایی (T1) تونل سبزکوه استفاده شد. در این پژوهش، از روش اجزا محدود برای تحلیل اثرات تسلیح با توجه به مدول بستر خاک، طول و اندازۀ IPE استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که نشست IPE با افزایش طول، روند صعودی و با افزایش مدول بستر خاک و اندازۀ پروفیل، روند نزولی دارد.
غلامرضا خانلری، محمد ملکی، رضا حیدری ترکمانی، سمیه علی پور، فاطمه ناصری،
جلد 9، شماره 3 - ( 7-1394 )
چکیده
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 PLAXIS2D 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.
علی احمدزاده، راحب باقرپور، سعید مهدوری،
جلد 10، شماره 2 - ( 6-1395 )
چکیده
با توجه به قرارگیری بخش عمدۀ ایران در ناحیۀ خشک و بیابانی حفر تونلهای انتقال آب امری اجتناب‌ناپذیر است. یکی از چالش‌های اساسی در ساخت این تونلها ورود آب به آن در مرحلۀ ساخت و بهره‌برداری است. تونل انتقال آب چشمۀ روزیه به‌طول 3200 متر بخشی از طرح انتقال آب به شهر سمنان است که در 30 کیلومتری شمال شرق سمنان ساخته شده است. بر اساس اطلاعات حاصل از گمانه‌های حفاری شده، تونل از نقطه‌نظر ژئومکانیکی به 8 پهنه تقسیم شده که در این تحقیق بعد از بررسی پارامترهای ژئومکانیکی و هیدروژئولوژیکی تونل با توجه به دبی آب ورودی به تونل در حین ساخت ضریب نفوذپذیری سنگ میزبان تونل در هر پهنه با استفاده از تحلیل برگشتی و بر اساس نتایج شبیه‌سازی عددی ارزیابی شده است. در ادامه برررسی پارامتری بر ضخامت زون تزریق، ضریب نفوذپذیری پوشش و زون تزریق در هر پهنه انجام شده است. بر اساس نتایج این پژوهش، تأثیر تغییرات ضخامت زون تزریق بر دبی آب ورودی به تونل ناچیز است. از این رو، با فرض ضخامت 3 متر برای زون تزریق، ضریب نفوذپذیری سنگ میزبان بعد از تزریق ارزیابی شده است. تزریق سیمان میتواند نفوذپذیری سنگ میزبان را از 10 تا 1000 مرتبه بسته به نفوذپذیری اولیه سنگ کاهش دهد. دبی آب ورودی به تونل در هر پهنه با استفاده از تحلیل توأمان هیدرومکانیکی نیز محاسبه شد. نتایج تحلیل نشان داد که دبی ورودی به تونل در تحلیل توأمان 50 تا 70 درصد کمتر از تحلیل هیدرولیکی است.
مسعود عبداللهی، سید محمد اسماعیل جلالی، جواد احمدی،
جلد 10، شماره 3 - ( 9-1395 )
چکیده
سد بختیاری در استان لرستان بر روی رودخانه بختیاری واقع شده است. به منظور دسترسی به تاج سد بختیاری، حفر تونلی حلزونی شکل، مورد مطالعه قرار گرفته است. از این تونل در ترازهای مختلف، تونل های دسترسی دیگری منشعب شده و به گالری های تزریق مرتبط می گردند. با توجه به اینکه در زمان بهره برداری سد، نیز از این تونل استفاده خواهد شد و جزء تاسیسات دایمی سد خواهد بود، تعیین صحیح پارامترهای مکانیکی توده سنگ برای طراحی و تحلیل پایداری تونل از اهمیت بالایی برخوردار است. برای تحلیل پایداری سازه های زیرزمینی سنگی، پارامترهای مکانیکی و مهندسی توده سنگ باید شناسایی و تعیین شوند. خصوصیات دقیق توده سنگ فقط از آزمایش های مکانیک سنگی به دست می آیند. این آزمایش ها، به دلیل گران بودن و زمان بر بودن اغلب کم انجام می شوند. تحلیل پارامتری و اولویت بندی پارامترها، می تواند برای بهینه سازی روند آزمایش ها به کار رود. هم چنین، تحلیل پارامتری به جلوگیری از اشتباهات ناشی از حدس و گمان فردی کمک می کند. در این مقاله پس از معرفی زمین شناسی منطقه و تعیین مقطع بحرانی در مسیر تونل، با استفاده از نرم افزار FLAC3D (روش عددی تفاضل محدود) به مدل سازی و تحلیل پارامترهای مکانیکی توده سنگ اطراف تونل پرداخته شده است. پارامترهای استفاده شده در تحلیل شامل مدول الاستیسیته (E)، چسبندگی توده سنگ (C)، زاویه اصطکاک داخلی (ϕ)، ضریب تنش جانبی (K) و مقاومت کششی (&sigmat) است. در نهایت با توجه به نتایج حاصل از مدل سازی های عددی و تحلیل پارامتری، پارامترهای موثر بر پایداری اولویت بندی شده اند. نتایج حاصل از تحلیل نشان داد که در پروژه حاضر، پارامتر مقاومت کششی توده سنگ بر پایداری تونل تاثیر ندارد و هم چنین به ترتیب اولیت پارامترهای E، ϕ، C و K در طراحی دارای اهمیت هستند. میزان آزمایش های برجا برای پارامترهای توده سنگ می تواند مطابق با میزان حساسیت و ترتیب اهمیت پارامترها توجیه شوند.
محمدرضا باغبان گل‌پسند، محمدرضا نیکودل، علی ارومیه ای،
جلد 10، شماره 3 - ( 9-1395 )
چکیده
از جمله موضوع‌های اساسی در ارتباط با تونلهای کم‌عمق در محیطهای شهری، نشست زمین در اثر حفر تونل و تأثیر عوامل زمینشناسی مهندسی بر آن است. از روشهای بررسی این مسئله روش تجربی است و پارامترهای تجربی VL و k از جمله مهم‌ترین پارامترهای دخیل در این روش است که مقدار آن‌ها با توجه به خصوصیات زمینشناسی و ژئوتکنیکی مصالح تخمین زده میشود. در پژوهش حاضر پارامترهایی با توجه به بررسی‌های قبلی محققان مختلف، بهصورت فرضی در نظر گرفته‌شده و نشست زمین در مسیر تونل ابوذر براساس این مقادیر فرضی پیشبینی شده است. نتایج بهدست آمده با نشست واقعی زمین که هم‌زمان با حفاری تونل مذکور اندازهگیری شده است، مقایسه شد. با توجه به اینکه نشست واقعی زمین کمتر از مقدار پیش‌بینی‌های اولیه بوده است، نتیجه‌گیری شد که یا VL واقعی کمتر از مقدار فرضی است و یا k واقعی بیش‌تر از مقدار فرضی است. با توجه به وابستگی هر دو پارامتر به چسبندگی خاک نتیجه می‌گیریم که باید عاملی باعث افزایش چسبندگی مصالح شده باشد که در این ارتباط سیمانی‌شدگی طبیعی در آبرفت‌های تهران به‌عنوان تأییدی بر فرضیه مذکور تلقی شده، در نتیجه این عامل باعث افزایش چسبندگی و کاهش نشست زمین شده است. برای بررسی سیمانی‌شدگی طبیعی، تفاوت در نتایج آزمایشهای برجا و آزمایشگاهی برای تعیین پارامترهای مقاومت برشی، بررسی شده است و چسبندگی زیاد بهدست آمده از آزمایشهای برش برجا نسبت به آزمایشهای آزمایشگاهی به‌عنوان شاهدی برای سیمانی‌شدگی مصالح آبرفتی موجود در مسیر تونل ابوذر مورد استناد قرار گرفت.
سیدحسین حسینی لواسانی، صالح شریف طهرانی،
جلد 10، شماره 4 - ( 12-1395 )
چکیده
امروزه حفاری و ساخت تونلها کاربردهای زیادی در حمل و نقل، انتقال آب، انتقال تأسیسات و ... دارد. با این‌همه، تونلها، علاوه بر مزایایی که دارند در ردۀ پروژه‌های هزینه بر مطرح هستند و به‌همین دلیل طراحی بهینۀ اقتصادی و در عین حال ایمن آن‌ها نقش مهمی در نسبت منافع به هزینه‌های طرح دارند. روند طراحی سیستم پایدارکننده تونلها معمولاٌ به دو مرحلۀ طراحی پایداری حین اجرا و پایداری بلندمدت (حین بهره‌برداری) تقسیم میشود که برای هر یک از مراحل مذکور روشهای مختلفی ارائه شدهاند. با توجه به ناشناخته و غیرخطی بودن رفتار زمین و تأثیر آن بر سازۀ نگهداری تونل، هر یک از روشهای استفاده شده در طراحی تونلها نقاط قوت و ضعف مختلفی دارند. عمده روشهای طراحی سازه نهایی تونل (که با عنوان لاینینگ نامیده میشود) با ساده‌سازی رفتار خاک و سازه بهصورت خطی، با استفاده از روشهای تحلیلی یا ترکیب روشهای تحلیلی- ترکیبی به‌طراحی نوع سازه می‌پردازند. در این پژوهش، با مرور روشهای مختلف طراحی سعی شده است طراحی سیستم نگهداری بلندمدت گزینه‌ای موردی (تونل مسیر کنارگذر گیلاوند) با لحاظ کردن رفتار غیرخطی زمین انجام شود. مدلسازی توأم سازه و خاک در نرم-افزار عددیFlac بهصورت دوبعدی انجام شده و نتایج نیرو و ممان محوری ایجاد شده با مقادیر مجاز تحکل سازه مقایسه شده است. مقایسه نتایج این روش با نتایج به‌دست‌آمده از روش خطی (انجام شده در شرکت مشاور طراح) نشاندهندۀ امکان به‌کارگیری لاینینگ با ضخامت کمتر و در نتیجه ارائه طرح اقتصادی بهینه‌تری برای تونل است.
مجید طارمی، مازیار حسینی، سید مهدی پورهاشمی، مجید صادقی،
جلد 11، شماره 1 - ( 3-1396 )
چکیده
ارائه یک مدل زمینشناسی، تخمین پارامترهای طراحی و انتخاب کلاس حفاری و نگهداری با حداقل کردن ریسک، تامین ایمنی و کاهش هزینه، چالش اصلی فرآیند ساخت تونل در زمین‌های نرم است. بنابراین انجام مطالعات کافی، تفسیر، تحلیل و پردازش این داده‌ها در یک مدل واحد با قابلیت به‌روز رسانی برای برنامه‌ریزی فرآیند ساخت یک تونل، از اهمیت به سزایی در موفقیت یک پروژه تونلزنی برخوردار است. بزرگراه حکیم یکی از بزرگراه‌های اصلی کلان شهر تهران به 9 طول کیلومتر است که از محل اتصال بزرگراه رسالت و بزرگراه کردستان بعد از تونل رسالت آغاز میشود و در بزرگراه لشگری به پایان می‌رسد. غرب این بزرگراه از منطقه پارک جنگلی چیتگر عبور میکند. با توجه به محدودیت‌ها و الزامات زیست محیطی طرح، تونل دوقلو حکیم با سطح مقطع حفاری 186 مترمربع و طول کلی 3256 متر به روش تونلزنی جدید اتریشی در امتداد مسیر این بزرگراه در محدوده عبوری از پارک چیتگر در حال ساخت است. در فاز اولیه طراحی یک کلاس حفاری و نگهداری پیشنهاد شد. طی مراحل حفاری با استفاده از مشاهدات میدانی، نتایج رفتارنگاری و ابزاربندی و بررسی مدلهای زمینشناسی، رفتار و طبقهبندی زمین مورد بررسی و بازبینی مجدد قرار گرفت و کلاس حفاری و نگهداری بهینهسازی شد. بهینهسازی طرح باعث شد که در هزینه‌های ساخت حدود 10 درصد صرفه‌جویی شود.
مهرداد امامی تبیریزی، امین عبدلی فاضل، سالار فرجی،
جلد 12، شماره 1 - ( 3-1397 )
چکیده
حفر تونل در زمین‌های نرم موجب تغییر در توزیع تنش‌های درجا و جابه‌جایی خاک پیرامون آن میشود. این جابهجاییها ممکن است موجب بروز آسیب در سازههای سطحی و زیرسطحی مجاور تونل شود. بنابرین تخمین اندازه و منحنی نشست ناشی از حفر تونل و تعیین پارامترهای مؤثر بر آن اهمیت ویژه‌ای دارد. روشهای تجربی و تحلیلی متعددی را محققان مختلف برای پیشبینی نشست زمین ارائه کرده‌اند. از جمله می‌توان به‌روش تجربی پک (1969)، به‌عنوان رایج‌ترین روش برای تخمین منحنی نشست زمین اشاره کرد. در مقاله حاضر با استفاده از مدلسازی فیزیکی انجام یافته تحت شتاب گرانشی، به بررسی تأثیر درصد تراکم ماسه بر منحنی نشست می‌پردازیم. فرآیند حفر تونل، از طریق اعمال افت حجم در تراز تونل انجام میشود. سپس جابه‌جایی خاک با استفاده از روش پردازش تصویر اندازهگیری شده و در نهایت منحنی نشست بهدست آمده با منحنی گوسی پک برازش میشود. با انجام آزمایش روی ماسه در دو حالت متراکم و شل و تحلیل نتایج بهدست آمده مشخص شد با افزایش درصد تراکم، مقدار نشست کاهش یافته و منحنی نشست عریض‌تر میشود. همچنین حجم افت زمین در اعماق مختلف با افت زمین موجود در تراز تونل برابر نیست
مسعود زارع نقدهی، سید داود محمدی، مصطفی کریمی،
جلد 12، شماره 2 - ( 5-1397 )
چکیده
اولویتبندی روش بررسی زیرسطحی نقش مهمی در مدیریت اقتصادی و ایمنی پروژه‌های زیرزمینی دارد. در این پژوهش شیوه جدیدی برمبنای فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و شباهت به گزینۀ ایدهآل (TOPSIS) برای اولویتبندی روشهای بررسی مسیر تونل سبزکوه از میان طیف گستردهای از روشهای ژئوتکنیکی و ژئوفیزیکی پیشنهاد شده است. برای این کار ابتدا مهم‌ترین عامل مؤثر بر انتخاب بهترین روش بررسی زیرسطحی این پروژه بررسی شده و سپس با به‌کارگیری روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) عوامل بررسی شده بهصورت زوجی مقایسه و وزن هر یک از عوامل محاسبه شده است. علاوه بر این، از روش شباهت به گزینۀ ایدهآل برای انتحاب نزدیک‌ترین روش به حالت ایدهآل بررسی زیرسطحی مسیر تونل سبزکوه بهره گرفته شده است. در نهایت از بین 6 گزینۀ بررسی زیرسطحی پیشنهاد شده برای تونل، در هر دو روش AHP و TOPSIS پژوهش‌های لرزهای به‌عنوان بهترین گزینه، و بقیه گزینهها با توجه به وزن مورد نظر در اولویتهای بعدی قرار گرفتند.
آکو دارای، دکتر شکراله زارع،
جلد 12، شماره 4 - ( 10-1397 )
چکیده
آگاهی از مدول تغییرشکل سنگ برای طراحی سازههای ژئوتکنیکی و مدلسازی مخازن نفتی اهمیت زیادی دارد. در حالت کلی برای تعیین مدول تغییرشکل‌پذیری سنگ دو روش مخرب یا استاتیکی و غیرمخرب یا دینامیکی وجود دارد، لیکن باتوجه به زمان‌بر بودن و هزینۀ زیاد روشهای مخرب نسبت به افزایش عمق، استفاده از روشهای غیرمخرب متداول‌تر است. از آن‌جاکه سازند آسماری به‌طور گستردهای در بخش چشم‌گیری از غرب و جنوب‌غرب کشور رخنمون داشته و پروژه‌های مهندسی زیادی در این سازند اجرا و در دست بررسی است، بررسی خصوصیات ژئومکانیکی آن اهمیت خاصی دارد. ارائۀ عمده روابط تجربی در زمینۀ ارتباط مدولهای استاتیکی و دینامیکی با توجه به پژوهش‌های انجام شده در مناطق دیگر جهان و پراکندگی و مستقل بودن پژوهش‌های انجام شده بر سازند آسماری به‌دلیل وسعت زیاد آن از یک طرف و اهمیت سازند مذکور از نظر پروژه‌های نفتی و عمرانی از طرف دیگر، لزوم ارائه معیاری فراگیر حاصل از تمامی بررسی‌های انجام شده روی سازند آسماری که بتواند بیان‌کننده ارتباط بین مدولهای استاتیکی و دینامیکی در آن باشد را نمایان‌تر کرده است. در این راستا در مقالۀ حاضر با استفاده از مدولهای بهدست آمده از روش ژئوفیزیکی درون گمانه‌ای و مدولهای استاتیکی بهدست آمده از نتایج آزمایشگاهی سنگ سالم در تونل قلاجه واقع در سازند آسماری در استان ایلام، ارتباط بین مدولهای دینامیکی و استاتیکی ساختگاه تعیین و سپس با بررسی تحقیقات و معیارهای ارائۀ شده قبلی در این سازند، رابطه‌ای فراگیر برای بیان ارتباط بین مدولهای استاتیکی و دینامیکی ارائه شد.
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.
