تحلیل پایداری خط 1 تونل متروی شیراز، برای ارزیابی بار وارد بر سگمنت ها در حین بهره برداری

بررسی رفتار خاک در برابر احداث تونل یکی از مباحث موردمطالعه در حوزه ی ژئوتکنیک است که در سال های اخیر مقالات و مطالعات زیادی را به خود اختصاص داده است. از این رو در این مطالعه به بررسی میزان جابجایی های اطراف تونل در یک مطالعه موردی (خط 1 متروی شیراز) پرداخته شده است. در ابتدا به بررسی وضعیت زمین شناسی و لرزه خیزی منطقه توجه شده است که بر اساس این مطالعات شهر شیراز بر روی آبرفت های جوان دوران چهارم توسعه یافته و منشأ این آبرفت ها تابع حمل رسوب توسط رودخانه فصلی و رسوب گذاری در دریاچه مهارلو می باشد. همچنین با تهیه نقشه لرزه زمین ساخت و بر اساس گسل های فعال و محاسبات انجام شده، گسل های سبزپوشانi، قره و سلطان با داشتن بیشترین شتاب افقی که برابرg591/0،g 535/0 وg 604/0 می باشد مهم ترین گسل های لرزه ای منطقه تشخیص داده شد. سپس پارامترهای فیزیکی و مکانیکی خاک مسیر تونل موردمطالعه بررسی شده است که عمده خاک مسیر از جنس رس با خاصیت خمیری پایین بوده و در بعضی موارد میان لایه های ماسه ای و سیلتی نیز در آن دیده می شود. به دلیل ریزشی بودن خاک مسیر و همچنین بالا بودن سطح آب زیرزمینی باید از سیستم پوشش مناسب در حین حفاری استفاده نمود. درنهایت با مدل سازی در نرم افزار عددی flac 2d میزان جابجایی ها و نیروهای محوری، برشی و لنگر خمشی وارد بر پوشش در تونل مورد بررسی طی دو تحلیل استاتیکی و شبه استاتیکی بدست آمده است و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند. برای اطمینان از صحت مقدار جابجایی های بدست آمده توسط نرم افزار این نتایج با نتایج حاصل از مدل سازی سه بعدی در نرم افزار plaxis 3d و همچنین مقادیر بدست آمده از ابزار دقیق (نشست سنج) مقایسه گردید که درنهایت مطابقت خوبی بین این نتایج وجود داشت. بررسی نتایج مدل سازی در نرم افزار نشان داد که مقادیر جابجایی در حالت تحلیل استاتیکی نسبت به تحلیل شبه استاتیکی کمتر می باشد، همچنین با افزایش ضخامت پوشش نگهدارنده میزان جابجایی ها کمتر شده ولی میزان نیروهای محوری، برشی و لنگر خمشی وارد بر پوشش در این حالت افزایش می یابد. در این میان لنگر خمشی بر روی نمودار با شیب بیشتری افزایش می یابد که علت این افزایش در ارتباط با افزایش صلبیت خمشی پوشش با توان سوم ضخامت می باشد.