13336

12155

كارشناسي ارشد

ژئوتكنيك

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده عمران

۱۳۹۶

[پانزده]، ۱۴۴ص.:‌ مصور، جدول، نمودار

حميد هاشم‌الحسيني، عليرضا باغبانان

محمدعلي روشن‌ضمير، راحب باقرپور

1396/12/15

كتابنامه

عمران

مهندسي عمران

ID12155

چكيده امروزه سااازههاي زيرزميني با توجه به گسااترش و توسااعه شااهرها بهطور فزايندهاي احداثشااده و مورد بهرهبرداري قرار ميگيرند اين ساازهها نقشاي كليدي در سايساتم حملونقل شاهري دارا ميباشند و با توجه به اينكه و حفر و احداث اين سازهها بسيار زمانبر و پرهزينه اسااات و ممكن اسااات تجهيزات و تأسااايساااات مهمي در آنها نگهداري شاااوند و يا بهعنوان ساااازههاي پناهگاهي در زمانهاي خاص مورداسااتفاده قرار گيرند توجه به مسااائل پايداري آنها بهخصااوص تحت بارگذاريهاي ديناميكي بس ايار پراهميت ميباشااد سااازههاي زيرزميني قرارگرفته در اعماق زمين در بساياري از موارد در تودههاي سنگي قرار دارند و ناپيوستگيهاي اين سنگها تأثير چشمگيري بر پاساخ سايساتم موردمطالعه تحت بارگذاري انفجار دارد از طرفي برآورد صحيح بار ناشي از انفجار يكي از موضوعات پيچيده و حساس علوم مهندساي اسات با توجه به اين مسائل در اين تحقيق به بررسي پاسخ تونلهاي كمعمق شهري واقع در تودههاي سنگي جنوب شهر اصفهان با استفاده از نرمافزار FLAC3D پرداخته شد جهت مدلسازي صحيح تودههاي سنگي درزهدار از روش پيشرفته شبكه شكستگي مجزا DFN اساتفاده شاد و دادههاي موردنياز آن با روش خط برداشات از رخنمونهاي واقع در محل پروژهاي در جنوب شهر اصفهان برداشات شد كه با استفاده از نرمافزار DIPS مورد پردازش قرار گرفتند همچنين جهت برآورد بار ناشي از انفجار از روش كوپل اويلر الگرانژ در نرمافزار ANSYS AUTODYN استفاده شد با توجه به دادههاي آزمايشاگاهي موجود و تحليل حسااسيتهاي انجامشده بر روي پارامترهاي ژئومكانيكي محيط موردنظر مشاهده شد كه با افزايش خواص مقاومتي توده سنگ و كاهش مدول االستيسيته سنگ بكر ميزان PPV و جابهجايي پسماند ايجادشده در سقف تونل افزايش مييابد همچنين با توجه به اين تحليل حسااسايتها ساه نوع محيط S M و C با خصاوصيات ژئومكانيكي مختلف در نظر گرفته شاد و براي هريك از اين محيطها يك طراحي آزمايش با دو فاكتور و سه سطح انجام شد نتايج نشان دادند كه بر اساس دو معيار PPV و معيار كرنش بحراني سااكورايي براي تخريب تونل در محيط S به ترتيب به 00 درصاد و 33 درصاد ماده منفجره بيشاتر نسبت به محيط M نياز اسااات و محيط C به ترتيب به 30 درصاااد و 40 درصاااد ماده منفجره كمتر نسااابت به محيط M جهت تخريب نياز دارد طراحي آزماايشاااات تااگوچي و تحليالهاي ANOVA انجامشاااده نشاااان دادند كه از بين پارامترها عملياتي عمق نفوا ماده منفجره و در بين پارامترهاي ژئومكانيكي مدول االساتيسايته سانگ بكر داراي بيشاترين درصاد مشااركت و تأثير بر پاساخ سايساتم موردبررسي ميباشد درنهايت مشااهده شاد كه افزايش ضخامت پوشش تونل از 23 به 23 سانتيمتر در محيط M و با مقدار ماده منفجره 223 كيلوگرم و عمق نفوا 8 متر به ترتيب كاهش 0 90 و 8 30 درصدي جابهجايي پسماند و PPV را در پي داشت كلمات كليدي 0 تونل كمعمق شاهري 0 شابكه شاكستگيهاي مجزا 5 ANSYS AUTODYN 4 FLAC3D 3 DFN تحليل حساسيت 9 تحليل رگرسيون 3 8 PPV كرنش بحراني ساكورايي

045Analysis of Response of Urban Shallow Tunnels Under Blast Loading by Discontinuous Media Modeling Approach Saeed Enayati s enayati@cv iut ac ir January 10 2018 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Dr Hamid Hashemolhosseini Hamidh@cc iut ac ir Supervisor Dr Alireza Baghbanan bagh110@kth se AbstractToday underground structures are increasingly being built and exploited due to the expansion anddevelopment of cities These structures play a key role in the urban transport system Consideringthat the excavation and construction of these structures is time consuming and expensive andimportant equipment and facilities may be maintained in those consideration of their sustainabilityissues especially under dynamic loadings is very important Deep underground structures in manycases located in rock masses and the discontinuities of these rocks have a significant effect on theresponse of the system during blast loading On the other hand the correct estimate of the blast loadis one of the most complex and sensitive issues in engineering sciences Regarding these issues inthis research the response of the urban shallow tunnels located in rocky masses of the southern partof the Isfahan City was studied using FLAC3D software For the Correct modeling of the rockmasses the Discrete Fracture Network DFN Advanced method was used and the required datawere extracted by scanline method from outcrops located at a project site in south of Isfahan whichwere processed using DIPS software The Coupled Euler Lagrange method was also used toestimate the blast load in ANSYS AUTODYN software Considering the available experimental data and sensitivity analysis on the geomechanicalproperties it was observed that increasing the rock mass strength properties and reducing themodulus of elasticity of the intact rock lead to increasing the PPV and residual displacement at theroof of tunnel According to this sensitivity analysis three types of M S and C media wereconsidered with different geomechanical properties and for each of these media a design experimentwith two factor and three level were considered The regression analysis showed that according toPPV criterion and Sakurai s critical strain criterion the explosive charge weight that need fordestruction of tunnel in S Medium is 22 and 33 larger than explosive charge need in M medium respectively and this values for C medium is 17 and 24 lower than explosive charge need in Mmedium respectively The design experiment using taguchi method and ANOVA analyzes showedthat among the operating parameters the depth of penetration of explosive charge and among thegeomechanical parameters the modulus of elasticity of intact rock had the highest percentagecontribution and impact on the response of system Finally it was observed that an increase in thethickness of the tunnel lining from 30 to 70 cm in the medium M with an explosive charge weightof 300 kg and a depth of 8 m lead to a 26 2 and 13 8 reduction in residual displacement andPPV Respectively Keywords Urban Shallow Tunnel Discrete Fracture Network DFN FLAC3D ANSYS AUTODYN Sensitivity Analysis Regression Analysis PPV Sakurai s Critical Strain

حميد هاشم‌الحسيني، عليرضا باغبانان

محمدعلي روشن‌ضمير، راحب باقرپور