بررسی اثر روانگرایی خاک‌ها بر تونل‌های دوقلو تحت‌بار هارمونیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران‌، واحد قزوین‌، داشگاه آزاد اسلامی، قزوین‌، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی عمران‌، واحد قزوین‌، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین‌، ایران

چکیده

روانگرایی از جمله پدیده­های مخربی است که هر ساله باعث وارد شدن خسارات­های زیادی به سازه­های موجود در منطقه می شود. از جمله سازه­های مهندسی، تونل­ها می­باشند که امروزه یکی از مهمترین و
 ضروری ­ترین نیازهای شهرنشینی مدرن هستند. این سازه­ها بسته به صلبیت آنها نسبت به خاک اطرافشان متاثر از تغییرشکل های متفاوتی می باشند. در خاک­های ماسه ای اشباع با اعمال بار دینامیکی در شرایط زهکشی نشده، فشار آب حفره ای افزایش، تنش موثر بین ذرات کاهش و مقاومت برشی از بین رفته و خاک بصورت روان در می­آید.در این حالت نیروهای داخلی وارد بر پوشش تونل، تغییر شکل­ها و نشست­های سطحی  نسبت به حالت استاتیکی افزایش یافته است.در این پژوهش با استفاده از نرم افزارFLAC-2Dاقدام به مدل کردن تونل در حالت تک و دو قلو نموده و اثر تغییرات پارامترهای خاک (زاویه اصطکاک­، چسبندگی­، مدول ارتجاعی و ضریب پواسون­)­، مشخصات هندسی تونل (قطر­، عمق مدفون و فاصله تونل­ها) و مشخصات بار هارمونیک (فرکانس­، دامنه بار) بر نشست سطحی زمین و نیروهای داخلی پوشش تونل در حالت استاتیکی و دینامیکی مورد بررسی قرارگرفته است. این مطالعه نشان داد در خاک­های که مستعد روانگرایی هستند­، پارامترهای مذکور تاثیر به سزایی بر نشست سطحی زمین و نیروهای داخلی پوشش تونل خواهند داشت. نتایج بدست آمده با استفاده از نمودارها و جداول به تفصیل بیان می­گردد.
 
 

کلیدواژه‌ها


-پا­کباز . م.، حیدری­زاده، (2008)، "بررسی نشست خاک

در اثر حفر تونل شهری اهواز". چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران . ص. 8-1.

 

-Jennings, P. C. (Ed.). (1980), “Earthquake engineering and hazards reduction in China: a trip report of the American Earthquake Engineering and Hazards Reduction Delegation submitted to the Committee on Scholarly Communication with the People's Republic of China”, 
Vol. 8. National Academies.

 

-Seed, R. B., Cetin, K. O., Moss, R. E., Kammerer, A. M., Wu, J., Pestana, J. M., ... & Faris, A. (2003), “Recent advances in soil liquefaction engineering: a unified and consistent framework”. In Proceedings of the 26th Annual ASCE Los Angeles Geotechnical Spring Seminar: Long Beach, CA.

 

- Pakbaz, M. C., & Yareevand, A. (2005), “2-D analysis of circular tunnel against earthquake loading”. Tunneling and Underground Space Technology, 20(5), pp.411-417.    

 

- Azadi, M., & Hosseini, S. M. M. (2010), “Analyses of the effect of seismic behavior of shallow tunnels in liquefiable grounds”. Tunnelling and underground space technology,      25(5), pp.543-552.

 

- Rezania, M., Faramarzi, A., & Javadi, A. A. (2011), “An evolutionary based approach for    assessment of earthquake-induced soil liquefaction and lateral displacement”. Engineering Applications of ArtificialIntelligence, 24(1),
pp.142-153.

 

 

-Chian, S. C., & Madabhushi, S. P. G. (2012),  “Effect of buried depth and diameter on uplift of   underground structures in liquefied soils”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 41, pp.181-190.  

 

-Unutmaz, B. (2014), “3D liquefaction assessment of soils surrounding circular tunnels. Tunneling and Underground Space Technology, 40, 85-94.  

- Fattah, M. Y., Al-Neami, M. A., & Jajjawi, N. H. (2014). Prediction of liquefaction potential and pore water pressure beneath machine foundations. Central European Journal of Engineering, 4(3), pp.226-249.   

 

- Madabhushi, S. S. C., & Madabhushi, S. P. G. (2015), Finite element analysis of floatation of rectangular tunnels following earthquake induced liquefaction. Indian Geotechnical Journal, 45(3), pp.233-242.

 

- Xiongyao, X., Yubing, Y., Mei J.  (2016), “Analysis of ground surface settlement induced by the construction of a large-diameter shield- driven tunnel in shanghi­, China. Tunneling and                            UndergroundSpaceTechnology,51: pp. 120- 132.

 

-Zhuang, H., Chen, G., Hu, Z., & Qi, C. (2016), Influence of soil liquefaction on the seismic response of a subway station in model tests. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 75(3) pp.1169-1182.  

 

-Fang, Q., Tai, Q., Zhang, D., & Wong, L. N. Y. (2016). Ground surface settlements due to construction of closely-spaced twin tunnels with different geometric arrangements. Tunneling and underground space technology, 51.