فهرست مطالب

نشریه مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی
سال سوم شماره 1 (تابستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/10/25
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمد ملکی، محمد امین نوذری، بهنام یوسفی صفحات 1-17
    در این تحقیق در چارچوب روش تحلیل حدی، با بکارگیری یک مکانیزم گسیختگی سه بعدی با شکل اسپیرال لگاریتمی یکپارچه، پایداری جبهه حفاری تونل در محیط غیر اشباع مورد بررسی قرار گرفته است. مکانیزم گسیختگی بصورت سه بعدی و به شکل اسپیرال لگاریتمی پیوسته در نظر گرفته شده است. در استخراج معادلات سینماتیک حاکم از یک معیار گسیختگی خاک غیر اشباع استفاده شده است. پس از وارد سازی پارامترهای غیراشباع در معادلات حاکم و انجام اکسترمم سازی یک مجموعه تحلیل های پارامتری صورت گرفت. براساس نتایج حاصله، مکش بافتی تاثیر بسزایی در پایداری جبهه حفاری تونل دارد. با افزایش مکش بافتی فشار حدی لازم برای تامین پایداری جبهه کاهش یافته و این می تواند در کاربردهای عملی مد نظر مهندسین قرار گیرد. در انتها با شبیه سازی عددی مسئله نتایج حاصل از روش های تحلیل حدی و عددی مقایسه گردیدند. بر اساس نتایج بدست آمده روش تحلیل حدی فشار بیشتری را برای تامین پایداری جبهه حفاری پیش بینی می کند. هر چند که روند گسیختگی برای هردو روش شبیه است. بعلاوه اثرات مکش موجب تغییر در شکل گوه گسیختگی بخصوص در قسمت تاج است.
    کلیدواژگان: پایداری تونل، جبهه ی حفاری، تحلیل حدی، محیط غیر اشباع
  • هادی تلخابی، مجید پرچمی جلال، محمود گلابچی صفحات 19-35
    در اکثر پروژه ها، امکان بروز ادعاهایی از سوی عوامل، مخصوصا پیمانکاران وجود دارد که این ادعاها اثرهای منفی بر اجرای پروژه می گذارد. اگرچه در هیچ پروژه ای نمی توان احتمال بروز این ادعاها را از میان برد، اما می توان با شناسایی علل اصلی ایجاد ادعاها، تا حد زیادی از وقوع آن ها در پروژه های آتی جلوگیری کرد. در همین راستا محقق های این تحقیق با استفاده از مطالعه کتابخانه ای و مصاحبه نیمه ساختاریافته با خبرگان مرتبط و نیز بررسی موشکافانه اسناد و مدارک مربوط، داده های کیفی و کمی مرتبط را جمع آوری نموده اند که نتیجه آن یافتن 250 مورد علل مرتبط با ایجاد ادعا در پروژه های طرح و ساخت زیرزمینی می باشد. لذا بعد از تجزیه و تحلیل این موارد، پرسشنامه بسته شامل فراوانی و شدت تاثیر علل ایجاد ادعا در سه سطح (سطح اول شامل 5 دسته، سطح دوم شامل 16 گروه و سطح سوم شامل 43 مورد) میان عوامل ایجاد آن شامل کارفرما (و مشاور کارفرما) و نیز مشارکت طرح و ساخت (شامل پیمانکار و مشاور پیمانکار) که در انواع پروژه های زیرزمینی از جمله پروژه های تونل شهری و غیرشهری فعالیت دارند، تهیه و توزیع گردید و بر اساس نظرهای جمع آوری شده، مهمترین علل ایجاد ادعا شناسایی و بر اساس شاخص اهمیت مورد ارزیابی کمی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: ادعا، قرارداد طرح و ساخت، پروژه های زیرزمینی
  • مجید تاجیک، امید فروغ، حمیدرضا توکلی صفحات 37-50
    در تونل هایی که با D.S.TBM ساخته می شوند، حفاری و سگمنت گذاری به صورت همزمان انجام می شود. از مهم ترین فواید این نوع پوشش می توان به کنترل کیفیت بتن در کارخانه ی تولید سگمنت و نصب سریع و دقیق رینگ توسط TBM اشاره نمود؛ اما باید در نظر داشت که خرابی های زمان ساخت و همچنین لب پریدگی (Stepping) و پله شدگی (Spalling) که از نقایص زمان نصب هستند، سبب کاهش کیفیت نصب پوشش نهایی تونل می شود. بررسی علل و شناخت مکانیزم وقوع این نواقص در بالا بردن کیفیت پوشش بتنی پیش ساخته ی تونل ها از اهمیت زیادی برخوردار است. قطعه ی دوم تونل انتقال آب کرج-تهران با طول تقریبی 14 کیلومتر با استفاده از D.S.TBM احداث و نصب قطعات بتنی پیش ساخته (سگمنت) همزمان با حفاری انجام شده است. در این تونل 1+5 سگمنت با ابعاد متفاوت و از نوع یونیورسال یک رینگ را تشکیل می دهند. در این مقاله نقایص زمان نصب سگمنت با توجه به انحرافات حفاری، نیروی وارده از طرف جک ها به سگمنت ها و دقت نصب مورد بررسی قرار گرفته است. ارزیابی کیفی میزان پله شدگی و لب پریدگی سگمنت ها در 10242 رینگ نشان می دهد بیش ترین تعداد لب پریدگی در سگمنت های مجاور کلید و کمترین مقدار آن در سگمنت کلید رخ داده است. همچنین پله شدگی در سگمنت های مجاور کلید بیشتر از سایر سگمنت ها دیده شده است. ارزیابی شرایط سگمنت گذاری و میزان انحراف مسیر ماشین حفاری نشان می دهد در محدوده ی قوس، کیفیت سگمنت گذاری به شدت کاهش یافته و تعداد پله شدگی و مساحت لب پریدگی ها افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: پوشش تونل، سگمنت، لب پریدگی، پله شدگی، تونل کرج
  • صبا قره داش *، میلاد برزگر صفحات 51-66

    در احداث زیرساختارهای زیرزمینی شهری، عبور تونل ها از زیر سازه های سطحی امری اجتناب ناپذیر است؛ بنابراین پیش بینی و کنترل تغییر مکان های حاصل از حفاری، به ویژه نشست سطحی زمین، همواره باید پیش از حفاری مورد توجه قرار گیرد و در حین حفاری نیز بررسی شود. در این پژوهش یکی از ساختمان های مستعد تغییر مکان های بحرانی در مسیر عبور تونل خط 2 متروی مشهد به عنوان مطالعه ی موردی انتخاب و با روش عددی مدلسازی و تحلیل شده است. همچنین اثر تغییرات پارامترهای هندسی ساختمان بر نشست سطحی مطالعه شده است. پژوهش انجام گرفته، نشان داده است اثر تغییر عمق بیش تر از تغییرات فاصله ی جانبی بین تونل و سازه های سطحی بر نشست موثر است. همچنین ضمن بررسی نمودارهای تغییرات فاصله ی جانبی بین تونل و ساختمان مهم ترین نکته این است که افزایش فاصله ی جانبی، ابتدا افزایش نشست سطح زمین و سپس تاج تونل را به دنبال داشته و مکانیسم تغییر شکل تونل و تغییرات تنش قائم، با فاصله گرفتن از ساختمان، بر روند تغییرات موثر است. همچنین اثر لحاظ کردن این عوامل بر تغییر شکل نقاط متفاوت ساختمان و مقایسه ی آن با نتایج تحلیل های زمین بکر نیز ارائه شده است.

    کلیدواژگان: نشست سطحی، حفاری مکانیزه، تحلیل پارامتریک، هندسه ی ساختمان، خط 2 متروی مشهد، روش اختلاف محدود
  • مهدی نجفی، سید محمد اسماعیل جلالی، رضا خالوکاکایی صفحات 67-77
    یکی از مهم ترین عملیات طراحی روش تبدیل به گاز کردن زیرزمینی زغالسنگ (UCG: Underground Coal Gasification) که بر اقتصادی بودن آن تاثیر می گذارد، تعیین عرض مناسب پهنه های استخراجی برای تبدیل به گاز است. کوچک درنظرگرفتن عرض پهنه های استخراجی سبب افزایش هزینه های حفاری شده و بزرگ در نظرگرفتن آن سبب می شود که فرآیند UCG نه تنها از نظر ترکیب گازهای خروجی از کارایی مناسبی برخوردار نباشد، بلکه موجب خاموش شدن راکتور UCG گردد. با توجه به اهمیت موضوع تعیین عرض فضای استخراجی در روش UCG، در این مقاله با شناسایی عوامل اثرگذار بر عرض فضای استخراجی، یک رابطه تجربی جدید با کاربرد رگرسیون چند متغیره ی غیرخطی بر اساس داده های برگرفته شده از 6 مجموعه UCG که به روش منبع احتراق قابل کنترل پسرو (CRIP: Controlled Retraction Injection Point) اجرا شده اند، ارایه شده است. نتایج اعتبارسنجی انجام شده بر روی مدل، صحت مدل ارایه شده برای برآورد اولیه عرض مناسب پهنه های UCG را تایید می نماید. بکارگیری مدل آماری ارایه شده بر روی لایه زغالی M2 مزینو طبس بیانگر آن است که عرض اولیه پهنه های گازکردن باید در حدود 45 متر باشد.
    کلیدواژگان: زغال سنگ، پهنه استخراجی، رگرسیون چندمتغیره، مزینو
  • میثم نجف زاده، احمد رضا صیادی، جعفر خادمی حمیدی صفحات 79-87
    مدل های تخمین هزینه از جمله ابزارهای مهم در به روزرسانی اطلاعات اقتصادی، انجام مطالعات امکان سنجی، بودجه بندی و تامین منابع مالی پروژه های ساخت است. در این تحقیق مدلی جهت برآورد مقدماتی هزینه عملیات ساخت تونل های کوتاه راه به روش حفر چالزنی- انفجار با استفاده از تحلیل رگرسیون تک و چند متغیره به عنوان یکی از پرکاربردترین روش های پارامتریک، ارائه شده است. بدین منظور از داده های 12 مقطع از تونل های راه ساخته شده در شمال غرب کشور استفاده شده است. مدل سازی تک متغیره با متغیر توضیحی RMR نشان داد که از میان توابع مختلف، تابع نمایی با حداقل نرخ خطای مطلق 13% بهتر از سایر توابع است. مدل سازی چند متغیره با در نظر گرفتن شاخص رده بندی توده سنگ RMR و ارتفاع روباره به عنوان متغیر های مستقل، نیز نشان داد که تنها مدل رگرسیونی خطی معنا دار بوده و با حد اقل نرخ خطای مطلق تقریبی11% از اعتبار مناسبی برخوردار است.
    کلیدواژگان: تونل های کوتاه راه، برآورد هزینه، رگرسیون، RMR
|
  • Mohammad Maleki, Mohammad Amin Nozari, Behnam Yousefi Pages 1-17
    In the present work، in the framework of limit analysis method، with consideration of a 3D continuous failure mechanism، stability of tunnel excavation face in unsaturated media was studied. Governing kinematic equations were adapted for unsaturated conditions with introducing unsaturated form of Mohr Coulomb failure criteria. Afterward، a set of parametric analyses، in different form of suction distribution and tunnel geometry were performed. Based on obtained results، matric suction and its distribution influences considerably on tunnel face stability so that، increase in matric suction leads to decrease in limit pressure exerted on tunnel face. In the final section of paper، finite elements numerical analyses in the same conditions of material and geometry were executed. The results indicate that limit analysis predict a limit pressure more than finite elements method.
  • Hadi Talkhabi, Majid Parchami Jalal, Mahmood Golabchi Pages 19-35
    There are some possibility of claims` occurrence by both contract’s sides especially contractors in most of project that this claims negatively affect project implementation and can be prevented by cognition of main Causes of claims` occurrence. In this regard authors gather 250 reasons related to claim in underground design-Build projects. After the analyzing of these reasons closed questionaries'' include of frequency and intensity of impact in three level (first level consist of 5 group، second level consist of 16 group and third one 43 group) were produced and distributed through its perpetrators، include of The employer and contribution to the design and construction who are active in different kinds of underground projects. Then according to the result of this questionaries'' the most important Causes of claims were determined.
    Keywords: Causes of claims, DB contract, Underground projects
  • Majid Tajik, Omid Frough, Hamid Reza Tavakoli Pages 37-50
    Excavation and segment installation is simultaneous in D.S TBM tunneling. Segment quality control in factory and accurate and rapidity in segment installation are premier use segmental lining in mechanized tunneling. But defects in segment factory and stepping and spalling after installation decrease concrete lining quality. Recognition of cause and mechanism of segment defects can be importance in improve Precast Concrete lining. In this paper lining installation quality and causes of concrete damages have been studied using Tehran – Karaj water conveyance tunnel (lot II) site data.
    Keywords: Concrete Lining, Segment, Spalling, Stepping, Karaj Tunnel, TBM
  • Saba Gharehdash, Milad Barzegar Pages 51-66

    In the present research، the influence of tunnel construction of the 2nd Line of Mashhad Metro in the vicinity of Sadaf hotel has been chosen as the case study. It was aimed to investigate the ground displacements and surface settlement which has been induced by tunneling with Earth Pressure Balance-Shield Tunnel Boring Machine (EPB-TBM). FLAC-3D Tunnel، as finite difference software، have been employed to model the case.

    Keywords: Urban tunnels, Mashhad Metro, Surface settlement, EPB, TBM, Numerical analysis, Interaction, Tunnel
  • Mehdi Najafi, Seyed Mohammad Esmaeil Jalali, Reza Khalokakei Pages 67-77
    Underground coal gasification (UCG) is a procedure in which coal is converted to gas in-situ. This forms a cavity (panel) in the coal seam. The panel width will vary with thickness of the coal، energy in the coal and amount of groundwater that runs into the reactor. Unsuitable deign of panel width impacts directly the economic and environmental factors crucial. Therefore، in this research a new method for estimating panel width has been developed using non-linear regression analysis based on data gathered from the 6 UCG field trials which gasified by Controlled Retraction Injection Point (CRIP) method.
  • Meisam Najafzadeh, Ahmad Reza Sayadi, Jafar Khademi Hamidi Pages 79-87
    Cost estimation is one of the most critical tasks in prefeasibility studies and planning of tunnel construction projects. This paper presented a cost estimation model for excavation and support of short tunnels using uni-variate (UVR) and multi-variate regression (MVR) techniques. Hence، a database consisting of two explanatory variables including RMR and tunnel depth along with tunnel support and excavation costs was compiled from 12 tunnel sections in the North-West of Iran. The statistical significance and validity of the obtained models was checked by using some statistical tests، which proved that this model provides the possibility of a fast and adequate cost estimation of the excavation as well as support cost of tunnels at the phase of pre-feasibility study in tunnel projects.
    Keywords: Short road tunnels, Cost estimation, Regression analysis, Rock Mass Rating (RMR)