رده بندی ریسک سازه های سطحی و بررسی عملکرد شمع درجا در کاهش نشست های ناشی از حفر تونل های مترو در مناطق شهری (مطالعه موردی: متروی تبریز)

احداث مترو، همچون تمام پروژه های عمرانی، آثار و پی آمدهای اجتماعی و فنی دارد که شاید قابل توجه ترین اثر فنی آن تاثیر نشست های سطحی ناشی از حفر تونل ها و احداث ایستگاه های زیر زمینی بر سازه های سطحی می باشد. در مقاله حاضر، با انجام مدل‏سازی عددی و کاربرد نرم افزار المان محدود Plaxis8.6، به تعیین و ارزیابی رده ریسک سازه های سطحی با تعداد طبقات و عرض های متفاوت پرداخته شده است. به دلیل تاثیر زیاد پارامترهای هندسی تونل و مشخصات ژئوتکنیک خاک پیرامون آن بر میزان تغییرشکل های حاصل، محدوده مجاور ایستگاه چهار خط 2 متروی تبریز به عنوان مطالعه موردی انتخاب گردیده است. سازه های سطحی این منطقه عموما دارای عرض کم بوده و بر اساس نتایج حاصل دارای رده ریسک بالا می باشند. مدل‏سازی سازه های سطحی بدون و با در نظر گرفتن سختی سازه، به روش تیر الاستیک معادل، انجام گرفته است. به دلیل تاثیر زیاد سختی سازه ها در مدل‏سازی به روش تیر الاستیک معادل، رده ریسک حاصل از این روش غیرمحافظه کارانه می باشد. با توجه به محدودیت های محیطی و اجرایی منطقه، احداث شمع بتنی در جاریز با متغیر های طول و فاصله اجرا از هم به عنوان اقدام تحکیمی مناسب انتخاب و تحلیل شده است. بر اساس نتایج حاصل و مقایسه رده ریسک اولیه سازه ها با مقادیر بعد از اقدام تحکیمی، رده ریسک سازه های سطحی از 3 به 2 کاهش می یابد که نشانگر عملکرد موفق این روش است. در عملکرد این اقدام تحکیمی، تاثیر طول شمع های بتنی به مراتب بیشتر از فاصله مرکز به مرکز شمع ها بود. این امر ناشی از سختی قابل صرف نظر شمع بتنی در مقایسه با سختی تیر معادل سازه سطحی می باشد. همچنین، با تحلیل بیش از 220 مدل عددی، تاثیر مدل رفتاری خاک، درصد انقباض تونل و عرض خیابان بر میزان نشست های حاصل و عملکرد روش تحکیمی نیز بررسی شد.