آنالیز برگشتی جابجایی های اندازه گیری شده تونل ها ( مطالعه موردی: تونل مترو شهر کرج )

در حال حاضر به طور وسیع از روش های عددی برای طراحی سازه های زیرزمینی نظیر تونل، مغار، فونداسیون سدها و ... استفاده می شود. ولی اعتبار این طراحی به دقت اطلاعات ورودی و این که تا چه حد بیانگر رفتار واقعی توده دربرگیرنده باشد، بستگی دارد. در این پایان نامه ابتدا به بررسی روش های آنالیز برگشتی و انجام آنالیز برگشتی 4 مقطع تونل مترو کرج پرداخته ایم. در ادامه طرح تونل متروی شهری کرج و بررسی ابزار دقیق آن، عملیات رفتارنگاری سازه های زیرزمینی، چگونگی نصب و بهینه سازی عملیات نصب ابزار دقیق، شرایط و جنس زمین پیرامون تونل توضیح داده شده است. با ابزار بندی سازه و تحلیل برگشتی می توان اطلاعات ژئوتکنیک و پارامترهای ژئومکانیکی ورودی را مورد ارزیابی مجدد قرار داد و اختلاف بین رفتار واقعی و پیش بینی شده سازه مورد نظر را به حداقل رساند. همچنین جهت تعیین نقاط خطر آفرین و طراحی فضاهای زیرزمینی و سازه نگهدارنده، از روش های عددی استفاده می شود که کارایی و نتایج آن وابستگی بالایی به پارامترهای ورودی ژئومکانیکی مصالح زمین دارد. یک روش کارا و دقیق برای تعیین این پارامترها استفاده از روش آنالیز برگشتی است که در آن با بهره گیری از نتایج حاصل از رفتارنگاری و ثبت عکس العمل های برجای زمین شامل تنش ها و کرنش ها پس از حفاری تونل، می توان پارامترهای واقعی توده دربرگیرنده را تعیین نمود و از آن برای تصحیح طراحی فضای زیرزمینی و سازه نگهدارنده در فازهای آتی و پروژه های مشابه سود جست. با استفاده از مدل سازی توسط نرم افزار flac 2dدر ابتدا با استفاده از آنالیز حساسیت، پارامترهای نسبت تنش های جانبی محیطی و مدول ارتجاعی مصالح پیرامونی تونل، به عنوان پارامترهای تاثیر گذار شناخته شدند و بنابراین آنالیز برگشتی برای تعیین دقیق این دو پارامتر انجام شد. با توجه به طی مراحل جستجوی نقطه بهینه، مدول الاستیسیته (e) مقطع1، 310 مگاپاسکال، مقطع 2، 360 مگاپاسکال، مقطع 3،310 مگاپاسکال و مقطع 4، 315 مگاپاسکال و نسبت تنش افقی به قائم (k0) مقطع 1، 1.58، مقطع 2، 1.56، مقطع 3، 1.27 و مقطع 4، 1.33 به دست آمد. مطابق با نتایج بدست آمده برای هر دوی این پارامترها به مقادیری بیش از مقادیر مورد استفاده در طراحی تونل شهری کرج رسیدیم. این اختلاف را می توان به 3 عامل فرضیات در نظرگرفته شده، ابزار دقیق و از همه مهمتر خطای اندازه گیری پارامترهای ژئوتکنیکی که موضوع مورد بحث این تحقیق است، نسبت داد.