Weitere ähnliche Inhalte
Ähnlich wie کنترل نشست های سطحی با روش قوس چتری در حفاری مرحله ی دوم متروی استانبول (6)
Mehr von Hamed Zarei (20)
کنترل نشست های سطحی با روش قوس چتری در حفاری مرحله ی دوم متروی استانبول
- 2. کنترلهای نشستچتر قوس روش با سطحی های
دراستانبول متروی دوم ی مرحله حفاری
تنظیم و تهیه:الهامی مهدی ، ابراهیمی احسان
مربوطه استاد:یازرلو دکتر آقای جناب
تحصیلی سال93-92
- 3. چکیده
▪،مترو تونل حفاری درکنترلنشستمهدم حفداری از دد ب و قلدل شدده مشاهده سطحی های
شود می سطحی ساختارهای به خساراتی آمدن وارد باعث که ،است.تونلمتدروتواندد نمدی
بر را نظر مورد انتظاراتآبدرای رود مدی بدیی از متدرو توندل کارایی و کند وردهحفداری منظدور ایدی
گرفت قرار ه مطال مورد ینیکاپی و آنکاپانی بیی استانلول متروی تونل دوم ی مرحله.زمدییایدی
خاک و ماسه ،رس سنگ ،رس خاک از بخشکود(مارل)است شده تشکیل.زندی تونل روش
اتریشی جدید(NATM)درتونلمقطع سطح دارای که هایی36شدد اسدتفاده بودند مربع متر.
دده مطال ایددی درهددای نشسددتبددرای سددطحیNATMچتددر قددوس روش و(UAM)مندداط در
دددان ددهدش دهدمقایس داسدحس.دایده دکلدش دردیی ت دهدک دددش دختدمش ،دهد مطال دیدای ی دهدنتیج در
رس خاک در مخصوصا سطحیرااز استفاده با کارآمدی صورت به توان میUAMکرد کنترل.
3
- 4. مقدمه
▪استانلول مترویدر3است شده ساخته فاز.فاز اولیی ساختدرسال1992در و شدد شدرو
سال اکتلر2000برایاستفادهشد باز عموم.س توسط ینیکاپی و تاکسیم بیی فاز دومییرمایه
آنادولو متروی مشترک گذاریسداخت دسدت درفداز سدومیی و اسدتلوندت بدییداروسدافاکا و
دددباش دیدم داختدس دردزی دودرک آ درکتدش دطدتوس.ه درودپدادب دتانلولداس درویدمت یه درودپدرویدمت ی
شد خواهد ادغام ینکاپی ایستگاه در مرمری زیرزمینی.خطوط مسیرهایدر متروفازهدای1،2
و3شکل در1اند شده داده نشان.
4
- 6. ▪تقویت های تکنیک ،شود می حفاری سخت یا نرم زمیی شرایط در تونل یک که وقتیویدژهای
چتر قوس روش مانند(UAM)تیدمیی را توندل پایدداری تا شوند می استفاده مو مکنندد.ایدی
شیی و یو توسط مطلوعات در خوبی به روش2003همکارانش کاریرو ،1991و...سال تا2005
تشریحاست شده.
▪چتر قوس روشواضافی تقویت عناصر سایردربخدش در رسدی خاک زمییو ینیکداپیت دروندل
هایمترویینیکاپی–اند رفته کار به تاکسیم.
▪نشست ،ه مطال ایی درسطحی هایشده ایجاداعمال طول درUAMوNATMمقایسه هم با
اند شده.اثرتقویتUAMتجربی های روش توسط همتجزیه ،شدده تحلیدل واسدتوویژگدی
بارگرانی پارامترهای و زمیی مکانیکی هایدراست شده گرفته نظر.
6
- 7. 1-1منطقه شناسی زمیی
▪انجدام گدانگورن و تراکیدا سداختار در عمده صورت به استانلول متروی دوم ی مرحله های حفاری
اند شده.ساختارتراکیا(TF)رسدی سنگ های دنلاله از-سدنگی گدل-شدده تشدکیل شیسدت
است.جدوش سدنگ و آهدک سدنگ هدای یده(کنگلدومرا)اندد شدده مشداهده نددرت بده هدم.
حدودا ضخامتی که آندزیتی و دیابازی خاکریزهای10دارندد وجدود منطقده ایدی در دارند متری.در
از متوسدط از تر با ِسی دارای میوسی های نشست ،تونل راستای جنوبسداختارکاکورسسدم
سست شی حاوی که شوند می تشکیل–ماسه–،هسدتند یسداختاری یده بدا گدانگورن
رس خاک–دار آهک رس(مارل)وساختاررس و شیسدت بدا آهدک سدنگ دارای کده بداکرکوی
دار آهک(مارل)است.خداطر به ناحیه ایی در زیادی شناسی زمیی های ناپیوستگی و ها نقت
دارد وجود اوروجنیز آلپیی.بیی تونل ی با قسمت ضخامت11تا42بدیی ی فاصدله و ،اسدت متر
بیی برگشت و رفت های تونل30تا32است یر مت متر.
7
- 10. 2-1پشتیلان و حفاری
▪NATMنو تونل ی شده ه مطال ی ناحیه درAاست گرفته قرار استفاده مورد.دارای هدا توندل
سطحبا برابر ی مقط36شکل در که هستند مربع متر3بخدش دو در و شدود مدی دیدده هدم
دارای پایینی سکوی و یی با سکوی اند؛ شده حفاریسطحب برابر ترتیب به ی مقطا28متدر
و مربع8هستند مربع متر.ِیی بدا ِیسکو28متدر، دی مرببخدش و اسدت شدده حفداری اول
پایینیًدا بکه است شده حفاری2.40ِتپش متریی با سکویاست.های چکش و حفارها
شوند می استفاده تونل های رویه ی همه در هیدرولیکی.،ها تونل در4کدار بده پشدتیلان نو
رفتهاند.
10
- 13. ▪تک باید سنگی پشتیلان ،شد تمام پایینی سکوی حفاری که ایی محض بهو شود میل
بیایند در ای دایره شکل یک به باید ها مقطع سطح ی همه.کنترلییر تشکبدا هدا ل
ئوتکنیکی های گیری اندازهبا ،از استفادهNATMاست مهم بسیار.حفاری موفقیت
شدکل ییدر ت هدای گیدری انددازه نتدای با نزدیکی ارتلاط پشتیلانی روش وق دردر ،لدل
انجام زماند ب وحفاری ازدارد.
13
- 15. 2.گیری اندازههای نشستاستانبول متروی در ها همگرایی و سطحی
▪تقریلدا هدای بدازه بدا را همگرایی های گیری اندازه پیمانکاران3-10و توندل در متدری
هدای گیدری انددازهنشسدتهدر در را سدطحی3-5متدرتوجده بداهدای یدت موق بده
انجام سطح در ساختمانیدهند می.خوانشحفاری از قلل گیری اندازه دو هر های
شرو بخش درشدهپیددا ادامده دروندی بتنی پوشش تکمیل مجاز های محدوده تا و
کند می.گیری اندازهنشستدر سطحی های5کده اندد شدده انجام سطح در نقطه
شود می تونل بخش دو هر شامل.کمربنددهای نصدب بدا همگرایی های گیری اندازه
در همگرایی5اند شده انجام متفاوت ی نقطه.در توندل بخدش در گیدری انددازه نقداط
شکل5اند شده ارائه.
15
- 17. 3.چتری قوس روش اعمال
▪مکدانی بدرش پدیش ،جریدان تزرید ،چتری قوس مانند پشتیلانی پیش های روشو کی
بدزر هدای حفداری در ای گسدترده صورت به افقی فایلرگالس ی رویه سازی مسلح
در کده شدوند مدی اسدتفاده شهری نواحی در مقیاسآنهدانشسدتشدده محددود
است.قدوس از کده ،چتدری قدوس روش بدرای پشدتیلانی پیش های توانایی مخصوصا
بده ،جریدان تزرید و ای لولده سدقف روش ،شدود مدی تشدکیل دی فو ی لوله چتری
اند شده استفاده زیادی میزان.اسدت بدا که هایی تونل از بیشماری میدانی مواردفاده
شده حفاری چتری قوس روش ازاندهمکدارانش و بریسون توسط1982و...گدزارش
شدند.
17
- 18. ▪مسیرتونلینیکاپی–آنکاپانیاست شده تشکیل خط دو از.سدال در ینیکداپی محدور حفداری2000
شده شروو استرسدیده اصدلی توندل خطدوط بده ،اتصدال توندل سداز و سداخت توسدط ،محور ازو
حفاریتونلمسدیر بده اصدلیآنکاپدانیاسدت یافتده امتدداد.اول در100بخدش از متدردررس خداک
حفاری گانگورن، که شد20-30داد رخ تونل در شکل ییر ت سانتیمتر.بدهدلیدل همدییسیسدتمUA
در اصلی عنصر عنوان بهNATMنرم زمیی دراستفادهشدهییدر ت و استبدر و توندل درون هدا شدکل
به سطح رویمقادیر از تر پایییاند یافته کاهش شکل ییر ت.
▪با دی فو های لوله ،چتری قوس روش در9شدوند مدی نصدب توندل سطح یی با بخش در طول متر
(شکل6.)تونل ی رویه ،ها لوله ایی نصب منظور به50فیدای تا شود می حفاری بزرگتر سانمتیمتر
باشند داشته ها لوله نصب برای زم های ماشیی برای بیشتری.شد اسدتفاده دی فدو های لولهده
با برابر قطری چتری قوس برای114طولشان ،دارند میلیمتر9ضخامتشدان و اسدت متر6.3میلیمتدر
میباشددمسدیر در و6-8اندد شدده نصدب بدا بده رو درجده.بدیی هدا لولده بدیی ی فاصدله30و40
دارای بخش هر و است یر مت سانتیمتر24-30باشد می دی فو ی لوله.
18
- 21. ▪دادب دهدلول ی دهددهاندنگدس دوطدمخل دهدک ددتزری دتدجف دشدپوشدادب دیماندس ددتزری و دودگ75%دلتدنس
سیمان/با است آبفشار2-3باربستهاست شده.بیدرون لولده از تزرید کده زمدانی تدا فرآیندد ایی
کرد خواهد پیدا ادامه بریزد.شود راحت نصب تا است شده تیز ها لوله ی لله.در هدم هدایی سدوراخ
کنند پر را سنگ در موجود ترکهای و گرفته بر در را ها لوله سطوح تا اند شده باز لوله ی لله.
▪6و هستند سوراخ در ها لوله ِلاو متر3شود می استفاده مشترک ی نقطه عنوان به متر.یک ،پس
مت مشدلک تیرهدای شاه به کند می ایجاد را پالستیکی ی منطقه که دی فو های لوله از بخشصدل
تیرهای عنوان به که ،ماند می باقی رویه در دیگر بخش و شود میکدار دوتایی پشتیلانک مدینندد.
اییساختار،کند می پذیر امکان امی صورتی به را فشارها پشتیلانی.لولده کدردن سوار از د بهدای
شود می شرو تونل حفاری ، تزری تکمیل و دی فو.یف ضد هدای سدنگ در فداز دو عنوان به رویهو
در فاز سه عنوان بهساختارشود می حفاری رسی خاک.دور هدر60اسدت سدانتیمتر.رو ایدی از10
کند می پیدا ادامه ای دوره صورت به حفاری و شوند می استفاده دوره یک در مشلک تیر شاه.
21
- 22. ▪است مهم سقف همچنیی و رویه داشتی کنترل تحت ،روش ایی در.می دلیل ایی بهله
ی یافتده شکل ییر ت دی فو های14=øطدول بدا میلیمتدر12هدای سدوراخ در متدر
با شده دریل125=øپداییی به رو ی زاویه با میلیمتری10-12ی رویده در ای درجده
می نصب تونلبه که شوندشدود مدی شدناخته خاکی میخ عنوان.هدای مدیخ دداد ت
خاکیبستهشرایط به16-24است.سدیمان نسدلت با تزری توسط تونل ی رویه/
آب2/1فشار تحت که شود می تر قوی2-3شدود مدی تزرید بار.6در مدیخ از متدر
و ماند می باقی شده حفاری بخش6دارد همپوشانی دیگر متر.اجزایدر روش ایدی
جدول3اند شده داده نشان.
22
- 25. NATM و UAM 4.برای سطحی های نشست ی مقایسه
▪نشست مقادیر ،ه مطال از بخش ایی درسطحی های(Smax)در تجربی های روش با
8دونددش دیدم دلهدمحاس دفدمختل ی دهدمنطق.دادیردمقدتدنشسدیدتجرب دورتدص دهدب داده
بدرای شدده گیدری اندازه مقادیر و شدند محاسلهNATMوUMهدم بدا بخدش ایدی در
اند شده مقایسه.نشست پارامترهایعالمدت و ت داد م در شدده اسدتفادهگدذاری
شکل در تجربی های8اند شده داده نشان.
25
- 27. ▪نشست بینی پیش برای آمده دست به تجربی ت اد ماند شده ارائه زیر در سطحی های.
▪تخمیی در شده استفاده های فرضهاهستند زیر صورت به:
است ای دایره تونل مقطع سطح.
است عم کم تونل.
زنی تونل روشNATMاست.
تخمییبرایاست شده تکمیل اولیه پشتیلانی(سیمی ی شلکه+شداتکرت+کمربنددها+
شلکه.)
تا دی ب تونل حفاری که آنجایی از32نشسدت امدل ت ،اسدت شدده تکمیل مترهدا توندل بدیی
شود می گرفته نادیده.
نشستاست شده گرفته نادیده مدت بلند تحکیم.
27
- 29. ▪ت اد م1و3تونل های داده ازNATMکده ،اندد شدده گرفتده محافظ با شده حفاری تونل همچنیی و
آن درSنشستباشد می نظری(عادی احتمال منحنی ،گاوس خطای تابع)،Smaxتریی بانشست
است(m)،xاست تونل مرکز خط از متقاطع افقی ی فاصله(m)،iاسدت خمدش ی نقطده(m)،Z0
است تونل محور عم(m)،Dباشدد مدی ادل م تونل حفاری قطر(m)بدا برابدر ده مطال ایدی در کده ،
6.77،است مترYدی طلی واحدد وزنسداختارزمدییشناسدیاسدت(تدیدب مک متدر بدر)،Eمددول
ارتجاعیساختارخاکشناسی،است(تیمربدع متدر بدر)وPsباشدد مدی کدل ی اضدافه بدار(تدیب
مترمربع)ه مطال ایی در که13تیاست شده پذیرفته مربع متر بر.
▪تریی بانشستتجربی صورت به آمده دست به سطح های(Smaxتجربی)تریی بدا ونشسدتهدای
ی شده گیری اندازه سطحی(Smaxشده گیری اندازه)برایسداختارجددول در تراکیدا4،خداک بدرای
جدول در رس5برای وساختاررس خداک+در تراکیداجددول6شدده ارائدهاندد.در ییدرات تنشسدت
در تونل ی رویه از فاصله طل بر سطحی هایساختارهایهدای شکل در یکسان9-11داده نشدان
است شده.
29
- 35. ▪مقدارSmaxبا برابر است شده محاسله تجربی صورت به که متوسط0.32می مترایدی و باشد
صورت به مقدار0.21در مترNATMاست شده گیری اندازه.مقدارSmaxشدده محاسله متوسط
با برابر0.30مقدار ایی و است متربدهصدورت0.06در متدرUAشدد گیدری انددازه.نسدلت پدس
مقادیرSmaxبا برابر شده گیری اندازه و تجربی صورت به شده بینی پیش1.5بدرایNATMمدی
باشد.مقادیر نسلت که حالی درSmaxتجربدی صدورت بده شدده بینی پیش و شده گیری اندازه
برایUAبا برابر5باشد می.روش کده کدرد گیری نتیجه توان می ،دیگر علارت بهUAازNATM
ًحدودای اندازه به3است کارآمدتر یکسان شناسی خاک ساختار در برابر.نتدای بدا نتدای ایدی
شیی و یو توسط شده منتشر2003مطابقتاثدرات کده دهدد مدی نشدان ده مطال ایی اما دارند
تقویتیUAهمکدارانش و کدیم توسدط شدده منتشدر مدوردی ات مطال از استانلول های تونل در
2005کارآمدترند.
35
- 36. 5.پیشنهاداتویگیرنتیجه
▪نشست تریی با ه مطال ایی دردر متفداوت ساختار سه برای تجربی صورت به سطحی های8
اند شده بینی پیش گیری اندازه ی نقطه.نشسدت تریی بدادر شدده گیدری انددازه هدایUAو
NATMاند شده مقایسه هم با.کرد خالصه زیر صورت به توان می را ه مطال ایی نتای.
▪نشسترخ توندل حفاری طول در رسی خاک زمیی در سطحی هایکده دادآنهدا از شدد نمدی
کرد جلویگری.بد چتدری هدای لوله طری از تونل سقف بر شده اعمال های تنش ،که حالی درا
روش در تزریUAبودندد شده داده انتقال خاک و تونل های کناره به.مدی نشدان ده مطال ایدی
که دهدسقفیروش بدا کدهUAکارآمددتر اسدت شدده پشدتیلانیاسدت.نشسدت اگدرهدای
مقایسه سطحیآن سطحی نشست ، شوندبدا کده اسدت سدقفی از کمتدر برابدر سه حدودا
NATMشود می پشتیلانی.
36
- 37. ▪است زم چتری قوس روش اعمال برای اضافی ی هزینه که است آشکار کامال.کده داشت نظر در باید اما
اعمدال روش ایدی کده زمدانی اسدت ممکدی کده ای هزینده بلکه ست با روش ایی اعمال برای هزینه تنها نه
باشد هم بیشتر شود صرف شود نمی.نشست ،نشود اعمال روش ایی اگرداد خواهد رخ اضافی سطحی
شدوند تخریدب هدم هدا ساختمان شاید حتی و آمد خواهد وارد زیادی های خسارت نتیجه در و.هزینده ایدی
خسارت تا بود ترخواهد بابهساختمانهاییاز ناشی کهییر تشکلهاست.آبرویمدیریتپیما ونکداران
رفت خواهد.
▪،تونل سطح در خاکی های میخ اعمالبرای َلزومامیانی بخش نکردن حفاریدر ،شدده حذف تونل ی رویه
است.ایی به، ترتیبشدده کامدل پدایینی و یی با های حفاری بیی ی فاصله کردن کوتاه با حلقهوآرایدش
سطح ای دایرهمقطعاست شده تشکیل.ی ناحیده بده توندل ی رویه از احتمالی الیت ف ،عالوه بهحفداری
، شدهاست شده پیشگیری.
▪شداتکریت اعمال با آب و هوا رض م در رس خاک سطح گیری قرار5هدر در حفداری ی رویده در سدانتیمتری
کد فدراهم پایدداری ، توندل ی رویده بدرای کدار ایدی ،عالوه به و است شده پیشگیری پشتیلانی ی مرحلهرده
است.روش ، با در شده لیست های ویژگی خاطر بهUAاز پیشدگیری بدرای مدوفقی سیسدتم عندوان بده
است شده استفاده رسی خاک های زمیی در اضافی های تخریب.
37