تحلیل استاتیکی تونل های منفرد شهری در آبرفت درشت دانه با استفاده از روش اجزاء مجزا

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس
2 استادیار گروه خاک و پی، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشیار گروه خاک و پی، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
از نیازهای شهرنشینی مدرن امروزی ساخت تونل‌های شهری (مترو و راه) است. بسیاری از این سازه‌ها در محیط‌های آبرفتی و سست شهری قرار دارند. در ساخت تونل‌های شهری مهم‌ترین معضلی که با آن برخورد می شود نشست‌های به وجود آمده در سطح زمین و تأثیر آن بر سازه‌های سطحی است. علاوه بر این کنترل جابه‌جایی‌های اطراف ناحیه حفاری به منظور تأمین ایمنی سازه تونل از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین تعیین دقیق جابه‌جایی‌های زمین هنگام ساخت تونل از ضروری‌ترین نیازهای پروژه است.
با توجه به اینکه خاک، یک محیط ناپیوسته متشکل از ذرات با اندازه‌های مختلف است، پس در این پژوهش سعی شده است تا با استفاده از روش اجزاء مجزا که خاک را به صورت ذرات مجزا در نظر می‌گیرد، آثار پارامترهای هندسی مختلف تونل از قبیل قطر و عمق بر جابه‌جایی‌های زمین بررسی شود.
بنابراین تحلیل دوبعدی استاتیکی تونل با فرض کرنش صفحه‌ای و با استفاده از نرم افزارPFC2D که بر پایه روش اجزاء مجزا است، انجام شده، که نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از نرم افزار PLAXIS2D که بر اساس روش اجزاء محدود است و همچنین داده‌های صحرایی و حل تحلیلی مقایسه شده است. نتایج بیانگر دقت بیشتر روش اجزاء مجزا نسبت به روش اجزاء محدود به خصوص در اعماق سطحی و همچنین مدل سازی بهتر تغییرات سربار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Static analysis of urban single tunnels in alluvial using discrete element method (DEM)

نویسنده English

ehsan manafi 1
چکیده English

Construction of urban tunnels (metro and transportation) is an integral part of the infrastructure of modern urban. Most of urban tunnels are located in alluvium. Major problem in construction of urban tunnels is settlement at the ground surface and its influence on buildings together the control of deformations around excavation area. Therefore, the accurate prediction of deformations is an important factor in tunnels projects. Because of the discontinuum nature of soils, its modeling using conventional FEM based on continuum mechanics is not completely real. Hence, in this research, considering alluvium as discrete particles, the effects of tunnel parameters such as diameter, depth and shape (construction method) on the ground deformations is examined using DEM (Discrete Element Method). For this concern, using software PFC2D based on DEM, the static analysis of circular tunnels is done. The results of DEM are compared with respect to the FEM, field data and analytical results. The comparison shows the results of DEM are more accurate than FEM especially in shallow depths and it can model the surcharge effect of tunnel smoothly.

کلیدواژه‌ها English

PFC2D
Tunnel
DEM
Static Analysis
Alluvial soil