۳

۲/۳

تونل دوقلو

۱/۱

۴/۳

۲/۱

۴/۲

۵/۲

۴/۳

۱

۶/۳

جدول (۲-۸) مقدار ضریب ایمنی تونل بعد از اعمال بار دینامیک
۲-۶-۲-۶- نتیجه گیری
نتایج حاصل از ارزیابی تونل تحت بارهای استاتیکی، نشان می دهد برای بتن مسلح به عرض یک متر و ضخامت ۳/۰ متر، برای حالت دوقلو ۳۵/۰ متر، برای حالت تکی نشان می دهد که در هر دو حالت تونل ها پایدار هستند. در حالت تکی کمترین ضریب اطمینان مربوط به کف تونل می باشد. از اینرو حالت دوقلو پایدارتر از حالت تکی است.

برای تحلیل رفتار تونل ها تحت بار زلزله، با بهره گرفتن از نرم افزاز FLAC^2D مورد ارزیابی قرار گرفتند. با بهره گرفتن از نیروی محوری – ممان خمشی مقدار ضرایب ایمنی برای حالت تکی و دوقلو بترتیب ۱/۲ و ۶/۱ بدست آمد. در حالت تکی اطمینان مربوط به یک چهارم قوس پایین و سمت راست تونل و برابر ۲/۲ می باشد. در حالیکه در حالت دوقلو دیواره تونل سمت چپ کمترین ضریب اطمینان را دارد. در این نقطه ضریب اطمینان برابر ۱ است. مشاهده می شود تونل تکی تحت بار دینامیکی و پس از اعمال بار دارای ضریب ایمنی بیشتری می باشد. در نهایت هر دو حالت پایدار هستند و از لحاظ فنی هر دو حالت در شهر تبریز امکان پذیر می باشد. (قاسم­پور و کیانی، ۱۳۸۹)
۲-۶-۳- تأثیر فاصله تونل های دوقلو و سطح آب زیرزمینی بر جابجائی ها، نیروهای وارد بر سیستم نگهداری تونل و نشست سطح زمین در اثر زلزله (مطالعه موردی، تونل متروی تبریز)
۲-۶-۳-۱- مقدمه
با توجه به اهمیت فاصله بین تونل های دوقلو و انتخاب نا مناسب فاصله بین آنها که معمولاً باعث تمرکز تنش های استاتیکی و دینامیکی در زمان عبور موج زلزله در فضای بین تونل ها می گردد و همچنین با توجه به اینکه سطح آب زیرزمینی طی فصول مختلف سال در مقاطع مختلف مسیر تونل نوسان خواهد داشت و بر روی نشست سطح زمین تأثیر گذار خواهد بود، بررسی تأثیر فاصله تونل های دوقلو و سطح آب زیرزمینی دارای اهمیت زیادی است، که توسط یونس زرد و همکاران در سال ۱۳۸۹ انجام شده است.
۲-۶-۳-۲- مدل سازی و جزء بندی سیستم خاک و سازه
مقطع هندسی مورد استفاده با شرایط کرنش مسطح (به خاطر طول زیاد تونل مترو نسبت به عرض آن) می باشد. ابعاد خاک مدل شده برابر ۱۰۰×۵۰۰ متر می باشد (۲-۱۹).
همچنین مرزهای مدل باید به منظور دوری از آشفتگی های ایجاد شده در اثر شرایط مرزی، به اندازه کافی از سطح تأثیر دور باشند. در یک تحلیل دینامیکی، مرزهای مدل معمولاً به نسبت تحلیل استاتیکی دورتر در نظر گرفته می­شوند. مرزهای جانبی سیستم از نوع مرزهای جاذب بوده که از تئوری لایزمر استفاده شده است (۲-۲۰). جزءبندی خاک با بهره گرفتن از اجزاء مثلثی ۱۵ گره ای و جزءبندی پوشش داخلی تونل با بهره گرفتن از اجزاء تیر یا صفحه ۶ گره ای انجام شده است. از مدل رفتاری الاستیک – پلاستیک با معیار موهر کولمب جهت مدل سازی رفتار خاک استفاده شده است. همچنین جهت محاسبه و مدل کردن اندر­کنش خاک و سازه از اجزاء حد فاصل اینترفیس با امکان لغزش و جدائی مدل شده است. در این مدل هندسی مرزهای قائم نسبتاً دور از سازه در نظر گرفته شده اند. میرایی فیزیکی در تونل و خاک بستر بوسیله میرایی رایلی شبیه سازی گردیده است.
شکل (۲-۱۹) ابعاد خاک مدل شده برابر ۱۰۰×۵۰۰
شکل (۲-۲۰) شرایط مرزی هندسی، جاذب و زلزله اعمالی به سنگ بستر
۲-۶-۳-۳- ویژگی های مصالح
در مقطع مورد بررسی می­توان به وجود سه لایه عمده خاک اشاره کرد البته نوع خاک سه لایه مورد مطالعه ماسه سیلتی (SM) است و فقط خواص ژئوتکنیکی آنها با هم فرق دارد. خاک بستر سنگی از جنس مارل می­باشد. آب زیرزمینی در ارتفاع ۹ متری با شرایط زهکشی نشده (UD) به علت بارگذاری سریع زلزله، رفتار الاستیک برای رفتار سیستم نگهداری، مدل رفتاری موهر کولمب برای لایه های خاک و ارتفاع روباره ۱۵ متر برای تونل ها در نظر گرفته شده است. ویژگی های ژئوتکنیکی لایه های خاک در جدول (۲-۹) و ویژگی های سیستم نگهدارنده (سگمنت ها) در جدول (۲-۱۰) نشان داده شده است.
جدول (۲-۹) ویژگی های ژئوتکنیکی لایه های خاک مقطع مورد نظر

نوع رفتار مصالح

مدل رفتاری مصالح

زاویه اتساع

زاویه اصطکاک داخلی

چسبندگی (KPa)

ضریب پواسون

ضریب ارتجاعی
(KPa)

ضریب نفوذپذیری (m/day)

وزن مخصوص خشک خاک
(kn/m³)

وزن
مخصوص اشباع خاک (kn/m³)

عمق (m)

نام لایه