امکان سنجی روش نوین تونل سازی کم عمق برای اجرای ایستگاه مترو در شرایط آبرفت تهران

این مقاله امکانسنجی روش نوین تونلسازی کم عمق (STM) را برای اجرای ایستگاه متروی آبشناسان (Z۶) واقع در قطعه شمالی خط ۶ متروی تهران در مقایسه با روش سنتی شمع و ریب (Pile and Rib) اجرا شده در این ایستگاه، ارائه می کند. این مطالعه بر مبنای ارزیابی نشست سطح زمین به روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار Plaxis ۳D Tunnel انجام شده است. نتایج حاصل از مدلسازی عددی اجرای ایستگاه به روش شمع و ریب نشان داد که حداکثر نشست بدست آمده از این روش (۶۵/۲۳ میلیمتر) مربوط به محور ایستگاه و در محدوده نشست مجاز (۳۰ میلیمتر) قرار دارد. تطابق بسیار خوب نتایج حاصل از مدلسازی عددی و داده های ابزاردقیق معرف تایید و صحت مدلسازی فرآیند حفاری و اجرای ایستگاه Z۶ به روش شمع و ریب می باشد. نتایج بدست آمده از مدلسازی سه بعدی مراحل مختلف حفاری و اجرای ایستگاه Z۶ به روش STM، کاهش قابل توجه میزان نشست سطح زمین نسبت به روش شمع و ریب را نشان می دهد. به طوریکه حداکثر نشست بدست آمده در حدود ۰۹/۶ میلیمتر و مربوط به محدوده جلو سینه کار حفاری است. این میزان تغییرشکل در محدوده پشت سینه کار تا فاصله حدود یک برابر عرض ایستگاه در حدود ۵۲/۳ میلیمتر ثبت شده است. در واقع با اجرای مراحل مختلف روش STM برای ایستگاه مورد نظر، نشست زمین با نرخ کمتری نسبت به روش شمع و ریب رخ داده است که نتیجه آن کاهش نشست حداکثری در سطح زمین می باشد. همچنین تحلیل پارامتری سازه نگهداری ایستگاه بر مبنای روش STM نشان داد که با استفاده از این روش علاوه بر کنترل نشست، می توان برخی از مهمترین پارامترهای هندسی از جمله قطر و فاصله طولی شمع و ستون ها، ابعاد هندسی قوس فوقانی و دال میانی را از دیدگاه فنی و اقتصادی بهینه نمود.