فهرست مطالب

مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی - سال یازدهم شماره 1 (بهار 1401)

نشریه مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی
سال یازدهم شماره 1 (بهار 1401)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا عقیقی*، حمیدرضا صبا صفحات 1-11
    شبکه های زیرزمینی مانند خط لوله های فاضلاب، آب، گاز، برق و مخابرات نقش بزرگی در پیشرفت کشورها دارند. امروزه در اغلب نقاط دنیا، روش های سنتی لوله گذاری به صورت کانال باز، به دلیل ایجاد خرابی های فراوان در سطح شهر و بروز اختلالات بسیار در زندگی شهروندان، وارد آوردن خسارات مختلف به تاسیسات زیر بنایی، صرف زمان زیاد و هزینه های گزاف، جای خود را به روش های جدید از جمله حفاری به روش میکروتونلینگ داده اند. البته این سازه ها همانند دیگر سازه های زیرزمینی باید به گونه ای طراحی شوند که در برابر بارهای دینامیکی داخلی یا خارجی و یا امواج زلزله مقاومت کنند. در این پژوهش سعی شده با مدل سازی نمونه های متفاوت با استفاده از نرم افزار PLAXIS ، خروجی های به دست آمده در بحث نشست و میزان تنش های موثر با یکدیگر مقایسه گردند. نتایج بدست آمده با استفاده از رکورد زلزله های مختلف، نشان می دهد با افزایش عمق کارگذاری لوله ها، تغییر مکان ها و تنش موثر کاهش می یابد، هر چه مقطع لوله بزرگتر باشد حساسیت آن به زلزله بیشتر است، ریز شدن شبکه المان ها دقت محاسبات را بالا می برد، هر چه سطح تراز آب بیشتر شود تغییر مکان ها بیشتر می شود و هر چه لوله به مرزها نزدیک شود در نتایج خطا ایجاد خواهد نمود.
    کلیدواژگان: میکروتونلینگ، زلزله، خط لوله، نرم افزار plaxis
  • مجید شهبازی، میثم جلالی*، مسلم عابدی صفحات 13-30

    در عملیات حفاری تونل با دستگاه حفاری مکانیزه (TBM)، بار متمرکز نسبتا بزرگی توسط جک های دستگاه بر قطعات پیش ساخته پوشش تونل (سگمنت) اعمال می شود. این بار منجر به ایجاد تنش های کششی قابل ملاحظه ای در ضخامت سگمنت می شود. یکی از مهم ترین پارامترهای اثرگذار در میزان تنش های کششی در ضخامت سگمنت، هندسه صفحه ی بارگذاری جک پیشران می باشد. در این مطالعه با هدف کاهش میزان تنش های کششی در ضخامت سگمنت ها، تغییرات ابداعی بر روی هندسه صفحات بارگذاری جک پیشران به صورت آزمایشگاهی و عددی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با این هدف، 12 نمونه سگمنت شامل 6 نمونه با بتن ساده و 6 نمونه با بتن الیافی، هرکدام در دو حالت با صفحه ی بارگذاری متعارف و صفحه بارگذاری شکاف دار پیشنهادی، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که نیروی ترک خوردگی نمونه های با صفحه ی ابداعی پیشنهادی نسبت به نمونه ی متعارف 30 درصد افزایش داشته است. به منظور ارایه روشی برای مدلسازی مسیله ی حاضر، روند مدلسازی عددی پیشنهاد شد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد مدلسازی عددی با روال پیشنهادی به منظور تخمین بار بیشینه در ستاپ پیشنهادی قابل توصیه بوده اما به منظور مدلسازی عددی الگوی ترک ها همچنان به مطالعات تکمیلی نیاز است.

    کلیدواژگان: صفحه پد بارگذاری، سگمنت، جک پیشران، ماشین حفاری مکانیزه، مدلسازی آزمایشگاهی، مدلسازی عددی
  • محمدرضا شهبازی، مهدی نجفی*، محمد فاتحی مرجی، ابوالفضل عبداللهی پور صفحات 31-45
    تبدیل زغال سنگ برجا به محصولات گازی در زیرزمین را گازکردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG) می نامند. طبق تحقیقات گذشته افزایش تعداد ترک می تواند باعث افزایش رشد فضای استخراجی شود. بر این اساس در این پژوهش اثر افزایش عرض نمونه زغال سنگ بر گسترش ترک و رشد فضای استخراجی در روش UCG با استفاده از روش مدل پیوند موازی خطی (LPBM) مورد بررسی قرار گرفته است. از دیدگاه مکانیک شکست و با تعمیم نتایج عددی مشخص گردید که برای لایه زغال سنگ قرار گرفته در اعماق زیاد هر چه نسبت عرض پهنه به ارتفاع لایه زغال سنگ کم و تعداد پهنه استخراجی افزایش یابد، پتانسیل گسترش ترک و رشد فضای استخراجی افزایش می یابد. با افزایش عرض نمونه نسبت به ارتفاع آن بدون در نظر گرفتن عمق قرارگیری لایه زغال سنگ میکروترک های اولیه بر اثر با روباره سریع تر شکل گرفته و شرایط بهتری را برای گسترش فضای استخراجی فراهم می کنند. با افزایش عرض به ارتفاع نمونه مقدار تردی کاهش یافته و در این شرایط مدول الاستیسیته تغییر چندانی ندارد. در زغال سنگ ترد نرخ افزایش میکروترک در انتهای بارگذاری، تردی و مقاومت فشاری تک محوره نسبت به افزایش عرض نمونه رابطه خطی و نرخ افزایش میکروترک در نقطه اوج نسبت به افزایش عرض نمونه رابطه نمایی مثبت دارد.
    کلیدواژگان: رشد ترک، UCG، روش مدل پیوند موازی خطی (LPBM)، عرض نمونه
  • امید تاسا*، محمود گلابچی، مهدی روانشادنیا صفحات 47-71

    اهمیت پیچیدگی در مدیریت پروژه به چند دلیل است، اولا بر مدل سازی، ارزیابی و کنترل پروژه ها و اهداف زمان، هزینه، کیفیت و ایمنی تاثیر می گذارد. ثانیا می تواند در انتخاب یک سازمان و مدیر پروژه مناسب از منظر تخصص و الزامات تجربه ای موثر باشد، نتایج مطالعات ما ، دو جنبه را نشان می دهد، اولا عدم اجماع جهانی در تعریف پیچیدگی پروژه و دوما بیان این واقعیت که تمرکز مدل های پیچیدگی اساسا بر اهداف و روش ها، سطح توافق در قطعیت و یا تعداد عناصر، وابستگی های داخلی یا در نظر گرفتن جنبه های دیگر پیچیدگی است. این پژوهش شامل بررسی جامع برای نشان دادن درک کنونی مشترکات و تفاوت های موجود در تحقیقات موجود است. این امر با مطالعه و بررسی بیش از دویست مقاله پژوهشی با بیشترین تعداد ارجاعات از یک گروه اصلی نزدیک به هزار مقاله، منتشر شده در بازه زمانی سالهای 1990 تا 2022 میلادی حاصل گردیده است. مفهوم پیچیدگی پروژه تحلیل شده و در ضمن معرفی نظریه های موجود، عوامل ایجاد پیچیدگی مستخرج از تحقیقات صورت گرفته، در 9 گروه فرآیندی دسته بندی و بررسی گردیده است. در نهایت با ترکیب مطالعات انجام شده با نظر خبرگان و کارشناسان شاغل در ساخت پروژه چند منظوره اومااویا تلاش شد رهنمودی جدید در پیچیدگی برای پروژه های صنعتی ایران ارایه گردد.

    کلیدواژگان: پروژه، سیستم، پیچیدگی، پروژه پیچیده، سیستم های پیچیده
  • توحید مقتدر، احمد شرافتی*، حسین نادرپور، مرتضی قارونی نیک صفحات 73-95
    پیش بینی و ارزیابی ریسک ناشی از نشست سطح زمین در اثر حفاری مکانیزه با استفاده از سپر EPB از مهمترین بخش های مدیریت ریسک در مدیریت پروژه های تونل سازی می باشد. از اینرو، در این مقاله سعی می گردد طی دو بخش مستقل به این مهم پرداخته شود. در بخش ابتدایی، رقم نشست سطحی زمین ناشی از حفاری مکانیزه با استفاده از دستگاه TBM-EPB بر اساس روش سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی (ANFIS) با در نظر گرفتن ده متغیر جامع ورودی شبکه، تخمین زده می شود. سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی با در نظر گرفتن هفت تابع عضویت گوسی برای هر یک از ده متغیر ورودی در لایه اول شبکه و همچنین تعریف هفت قانون فازی برای استنتاج خود در لایه دوم شبکه، قادر بوده است متغیر خروجی سیستم که حداکثر نشست سطحی می باشد را با دقت مطلوب و رقم 01322/0 ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) پیش بینی نماید. در بخش دوم مقاله، ریسک ناشی از نشست سطحی در حفاری مکانیزه با استفاده از توابع عضویت گوسی در پنج کلاس مختلف ریسک تحلیل و طبقه بندی فازی می شود. در انتها، طبقه بندی قطعی رده های مختلف ریسک نشست در پژوهش های پیشین و طبقه بندی فازی سطوح مختلف ریسک انجام شده در این تحقیق، قیاس می شوند. طبق نتایج، با تلفیق قضاوت مهندسی فازی منحصر به هر پروژه تونل سازی مشابه و همچنین تحلیل و روش ارایه شده در این مقاله، می توان به تصمیم بهینه کاربردی در مدل ارزیابی ریسک دست یافت.
    کلیدواژگان: تونل، ریسک، نشست زمین، ماشین TBM-EPB، سیستم استنتاج فازی - عصبی تطبیقی (ANFIS)، حفاری مکانیزه
  • مهدی محمدی، محمد غفوری مقدم، جعفر خانی، احسان صالحی*، سینا رستم آبادی صفحات 97-127
    بررسی الگوهای چالزنی و آتشکاری در تونل به منظور بهینه کردن خرج ویژه و حفاری ویژه، کاهش بیش شکست در تونل و غیره باعث صرفه اقتصادی در چرخه های عملیاتی تونل می شود. ویژگی های ژیومکانیکی تودهسنگ به منظور آتشکاری به صورت شاخصهای مختلف قابلیت آتشکاری بیان شده است. روش های مختلفی برای طراحی الگوهای چالزنی و آتشکاری در تونل ایجاد شده است که می توان روش های انتقال انرژی، نروژی و سویدی را نام برد. در روش های ارایه شده برای طراحی الگوی چالزنی و آتشکاری تونل ها، تاثیر قابلیت انفجارپذیری توده سنگ به طور کامل لحاظ نشده است. در این تحقیق با استفاده از پارامترهای سیستم ردهبندی تودهسنگ(RMR) و اندیس انفجارپذیری تودهسنگ(BI)، پارامتر قابلیت آتشکاری تودهسنگ (RMB) ارایه شده است. با توجه به قابلیت آتشکاری تودهسنگ(RMB)، پارامترهای مقاومت فشاری تک محوره، جهت صفحات درزه، فاصله داری درزه ها، بازشدگی درزه ها و چگالی سنگ امتیاز بندی شده اند که در نهایت با توجه به مقادیر بدست آمده، مقدار پارامتر RMB محاسبه می شود. کمترین و بیشترین مقدار این پارامتر به ترتیب برابر با 8 و 115 میباشد. هر چه مقدار RMB بیشتر باشد، نشان از سختی سنگ است. در ادامه به منظور بررسی نوع ماده منفجره از شاخص مقاومت زمین شناسی(GSI) استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، دستورالعمل های روش جدید برای برش موازی ارایه شده است. در ادامه با توجه به روش ارایه شده، برای تونل سد نرگسی، الگوهای چالزنی و آتشکاری برای برش موازی طراحی شده است. نتایج طراحی های انجام شده نشان داده است که مقدار بیش شکست و پس شکست های ایجاد شده به ترتیب برابر با 6 و 4 درصد بوده است. حداکثر ابعاد سنگ بدست آمده برابر با 25 سانتیمتر و مقدار خردایش مناسب را داشته است.
    کلیدواژگان: بیش شکست و پس شکست، چالزنی و آتشکاری، شاخص های زمین شناسی، سیستم رده بندی توده سنگ، قابلیت آتشکاری توده سنگ، تونل سد نرگسی