تأثیر سه‌بعدی سیستم‌ پیش نگهدارنده تیر پیشرو برنشست سطح زمین در شرایط تغییرپذیری مکانی مدول یانگ در تونل‌زنی NATM (مطالعه موردی)

چکیده

یکی از مهم‌ترین مسائلی که در حفاری تونل‌های شهری موردتوجه قرار می‌گیرد، نشست بیش‌ازحد سطح زمین است. این موضوع زمانی اهمیت ویژه پیدا می‌کند که ارتفاع روباره تونل کم است، بنابراین برای کاهش میزان نشست سطح زمین در این شرایط معمولاً از روش‌های حفاری متوالی یا تکنیک‌های تقویت خاک، یا ترکیبی از هر دو استفاده می‌شود. در تونل ضربعلی‌زاده، به دلیل ارتفاع کم روباره از هر دو روش یعنی تونل‌زنی اتریشی و استفاده از دو سیستم پیش نگهدارنده جهت طراحی و اجرا تونل استفاده‌شده است. برای بررسی تأثیر سیستم‌ پیش نگهدارنده تیر پیشرو بر روی حداکثر نشست سطح زمین، رفتار واقعی خاک باید به‌دقت ارزیابی شود. در این راستا، از روش تفاضل محدود تصادفی برای توصیف شرایط واقعی رفتار خاک استفاده‌شده است. سپس مقادیر حداکثر نشست سطح برای وجود و عدم وجود تیر پیشرو  به دست آمد و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که در صورت عدم استفاده از سیستم‌های پیش نگهدارنده تیر پیشرو، درصد تغییرات میانگین و همچنین  ضریب تغییرات حداکثر نشست سطح زمین به ترتیب 5/35٪ و 7/61٪ افزایش می‌یابد.