مطالعه عددی تاثیر دیوار دیافراگمی در کاهش نشست های ناشی از تونل سازی مکانیزه

جابجایی های ناشی از حفاری تونل در سطح و عمق زمین در صورت عدم کنترل می تواند برای سازه های سطحی و زیرساخت های شهری خطرآفرین باشد. ازاین رو، در هنگام تونل سازی در محیط شهری از روش های متنوعی برای کاهش نشست ها استفاده می شود. یکی از این روش ها، استفاده از دیوار دیافراگمی است. در این مطالعه تاثیر استفاده از دیوار دیافراگمی در کاهش جابجایی های ناشی از حفاری تونل متروی مادرید با حضور لایه ضخیم خاک دستی بررسی گردیده است. برای این منظور حفاری مکانیزه تونل متروی مادرید به صورت گام به گام و سه بعدی در نرم افزار المان محدود آباکوس مدل سازی گردیده است. در این مدل سازی ها مولفه های مختلف TBM یعنی فشاراعمالی به جبهه کار، تزریق دوغاب در پشت سگمنت ها، اضافه حفاری ناشی از اختلاف قطر کله حفار و سپر در نظر گرفته شده است. دیوار دیافراگمی نیز به صورت سه بعدی مدل سازی گردیده است. پارامترهای متغیر این مطالعه مدول الاستیسته دیوار، طول دیوار، زبری بین دیوار و خاک، فاصله دیوار از محور تونل و دانسیته دیوار است. نتایج مطالعه نشان می دهد در بین پارامترهای مختلف تاثیرگذار، مدول الاستیسیته دیوار و فاصله آن از محور تونل بیش ترین تاثیر را در کنترل نشست های قایم و جابجایی های افقی ناشی از حفاری تونل داشته است. هم چنین دیوار با فاصله 0.7D از محور تونل و طول نفوذ 0.5D یا C+1D می تواند دیوار دیافراگمی بهینه در این پروژه باشد.