اثر فشار تزریق بر نشست تونل های کم عمق حفاری شده با TBM در محیط های شهری
عوامل مؤثر در نشست سطح زمین در روش حفاری مکانیزه تونل را به سه دسته عوامل هندسی، ژئومکانیکی و پارامترهای کاری ماشین حفاری (TBM) تقسیم بندی نمود. عوامل هندسی شامل عمق تونل و قطر تونل می باشند. پارامترهای کاری TBM شامل فشار بر جبهه حفاری تونل، فشار تزریق در پشت سگمنت های تونل و نیز میزان تغییر قطر TBM می باشد. پارامترهای ژئومکانیکی شامل مشخصات مکانیکی لایه های خاک مابین تونل تا سطح زمین می باشند.
در حفاری مکانیزه تونل (حفاری با دستگاه TBM)، با پیشروی دستگاه TBM عملیات سگمنت گذاری پوشش که شامل نصب سگمنت ها و تزریق در پشت لاینینگ تونل است، صورت می گیرد. به دلیل مسائل اجرایی، قطر حفاری شده تونل از قطر خارجی حلقه بتنی تونل مقداری بیشتر است و همواره فضایی پشت پوشش بتنی قرار دارد که بایستی با عملیات تزریق پر شود تا از ریزش خاک و نشست های سطحی زمین جلوگیری گردد.
فشار تزریق در تونل از اهمیت خاصی برخوردار است. افزایش بیش از حد فشار تزریق در تونل باعث ایجاد تورم خاک در سطح زمین شده و فشار اضافی به لاینینگ تونل وارد می کند. همچنین کم بودن فشار تزریق در تونل نیز می تواند منجر به نشست سطحی گردد. نشست یا تورم سطح زمین در محیط های شهری می تواند خساراتی را به سازه ها تحمیل نماید.
در این مقاله پارامتر بی بعدی که وابسته به فشار تزریق و خصوصیات مقاومتی خاک و تنش های اولیه در خاک است، تعریف شده و سپس رابطه نشست با مدلسازی عددی در نرم افزار PLAXIS 3D Tunnel تعیین گردیده است. به کمک این مدل می توان نشست ماکزیمم زمین را با توجه به فشار تزریق در تونل بطور مناسبی تعیین نمود.