پديد آورنده :
مهياري، رضا
عنوان :
طراحي سيستم قوس چتري با استفاده از روش تفاضل محدود
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مكانيك سنگ
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 89ص. مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
سعيد مهدوي
استاد مشاور :
بابك خليليان
توصيفگر ها :
بهسازي زمين , نشست زمين , سيستم قوس چتري , فورپولينگ , تونل بهشت آباد , شبيه سازي عددي , تفاضل محدود , Flac3D
استاد داور :
حميد هاشم الحسيني، محمود بهنيا
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/10/03
رشته تحصيلي :
مهندسي معدن
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/10/07
چكيده فارسي :
چكيده با توجه به رشد جمعيت در مناطق شهري نياز به توسعه خطوط مترو و تونلهاي انتقال برق و مخابرات بهطور پيوسته امري اجتنابناپذير است اين تونلها ناگريز از شرايطي نظير قابليت دسترسي نياز به خدمات سرويسدهي و شرايط اقتصادي بايستي در نزديكي سطح زمين و در عمق كم حفر شوند از طرفي با توجه به سازههاي سطحي موجود اجراي پروژههاي زيرزميني جديد با محدوديتهايي همچون نشست زمين روبرو است در مناطق شهري زمين معموال از رسوبات آبرفتي يا سنگهاي بهشدت هوازده تشكيلشده است كه در هر دو حالت دستاندركاران با جابهجاييهاي باال حين حفاري تونل مواجه ميشوند لذا يكي از فاكتورهاي اساسي كه طراحي تونل در مناطق شهري را كنترل ميكند ميزان نشست زمين است اجراي سيستم قوس چتري به ويژه بهكارگيري فورپولينگ بهعنوان يكراهحل براي كنترل نشست پذيرفتهشده است براي طراحي الگوي پيشنهادي براي قرارگيري سيستم قوس چتري بايستي پارامترهايي همچون فاصله مركز به مركز گمانهها طول لولههاي فوالدي و طول همپوشاني آنها با يكديگر زاويه نصب سيستم قوس چتري نسبت به افق زاويه همپوشاني آن نسبت به سطح مقطع تونل همچنين قطر و ضخامت لوله سيستم قوس چتري بايستي مدنظر قرارگرفته شود بهطوركلي انتخاب هر يك از اين پارامترهاي طراحي بر اساس محدوده كاربردي آنها و شرايط ژئومكانيكي سنگ ميزبان تونل شرايط زمينشناختي و مالحظات اقتصادي در نظرگرفته است در اين پژوهش ابتدا روشهاي طراحي سيستم قوس چتري و كليه پارامترهاي مؤثر در طراحي آن موردمطالعه قرارگرفته است سپس به معرفي تونل رخ بهعنوان بخشي از پروژه عظيم تونل آبرسان بهشتآباد پرداخته شده است كه به دليل مشكالت ناپايداري در ورودي تونل سيستم قوس چتري بهعنوان عامل پيشتحكيمي در تونل مذكور مورد توجه دست اندركاران قرارگرفته است همچنين با در نظر گرفتن رفتارنگاري ابزار نصبشده در تونل راهآهن بيرگل اتريش سه سناريو در رابطه با طراحي سيستم قوس چتري مورد بررسي قرارگرفته است در سناريو اول سيستم قوس چتري بهصورت تير يك سرگيردار و در نهايت تير ستون از منظر سازهاي المان سيستم قوس چتري را مورد ارزيابي قرار داده شده است درحاليكه در سناريو دوم تغيير شكل مجاز اطراف فضاي حفاري در نظر گرفته شده است در سناريو سوم منطقه تقويتشده پيراموني محيط حفاري عملكرد سيستم قوس چتري مورد ارزيابي قرارگرفته است نتايج نشان داد كه سناريوي تير فاكتور پايداري يك را به منظور طراحي پيشنهاد ميكند و سناريوي كرنش بحراني بر اساس معيار ساكورايي نميتواند معيار مناسبي براي طراحي فورپولينگ باشد در طراحي سيستم قوس چتري بايستي اطراف تونل را به صورت منطقه تحكيم يافته با جانمايي و خصوصيات معين در نظر گرفته شود لنگر خمشي ايجادشده در راستاي سيستم قوس چتري بهعنوان مهمترين عامل كنترل كننده پايداري كلي آن شناخته ميشود در ادامه با توجه مدل كاليبراسيون انجامشده آرايش سيستم قوس چتري در تونل رخ بر اساس سناريوهاي منطقه تحكيم يافته مورد مطالعه قرارگرفته است و آرايش مناسب براي طراحي معرفي شده است كلمات كليدي بهسازي زمين نشست زمين سيستم قوس چتري فورپولينگ تونل بهشتآباد شبيهسازي عددي تفاضل محدود Flac3D
چكيده انگليسي :
Design of Umbrella Arc System Using Finite Difference Method Reza Mahyari1 Date of Submission December 1 2019 Department of Mining Engineering Isfahan University of TechnologyDegree M S c Language PersianSupervisor Dr Saeed Mahdavi smahdevari@cc iut ac irAbstractGiven the growing population in urban areas the need to development metro lines and powertransmission and telecommunication tunnels is inevitable These tunnels need to beexcavated near the ground and at shallow depths such as accessibility service needs andeconomic conditions On the other hand due to existing surface structures theimplementation of new underground projects faces limitations such as settlement In urbanareas the ground is usually composed of alluvial sediments or highly weathered rocks whichin both cases encounter high displacements during tunnel excavation he implementation ofthe umbrella arch system in particular the use of forepolling has been accepted as a solutionfor settlement control In order to design the proposed pattern for the placement of theumbrella arch system parameters such as the distance from the center to the center of theboreholes the length of the steel tubes and their overlap length the angle of installation ofthe umbrella arch system to the horizon the angle of overlap with the tunnel cross section as well as the diameter and The thickness of the tubing of the umbrella arch system shouldbe taken into account In this research first the methods of designing the umbrella arch system and all the effectiveparameters in its design have been studied Then the introduction of Rokh Tunnel as part ofthe Beheshtabad Tunnel project has been discussed Due to the instability problems at thetunnel portal the umbrella arch system has been considered as a pre consolidation factor inthis tunnel Also considering the tool behavior of the instrumentation in the Birgel RailwayTunnel three scenarios regarding the design of the umbrella arch system have been studied In the first scenario the umbrella arch system is evaluated as a single beam and finally thecolumn beam from the structural point of view the element of the umbrella arch system isevaluated In the second scenario however critical Strain of the tunnel In the third scenarioof the reinforced area around the tunnel the performance of the umbrella arch system isevaluated The results show that the beam scenario proposes stability factor 1 for the design and thecritical strain scenario based on the Sakurai criterion cannot be a suitable criterion for thedesign of forepolling The design of the umbrella arch system should consider the areaaround the tunnel as an area consolidated with certain features and properties The bendinganchor created along the umbrella arch system is recognized as the most important factorcontrolling system stability Then according to the calibration model performed thearrangement of the umbrella arch system in the Rokh tunnel has been studied based on thescenarios of the consolidated region and the appropriate arrangement for design has beenintroduced Keywords Ground Improvement Ground Subsidence Umbrella Arch System Forepolling Beheshabad Tunnel Numerical simulation Finite Difference Flac3D1 rezamahyari92@gmail com
استاد راهنما :
سعيد مهدوي
استاد مشاور :
بابك خليليان
استاد داور :
حميد هاشم الحسيني، محمود بهنيا
