Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Hashemalhosseini,Raheb Bagherpour,Alireza Baghbanan
حمید هاشم الحسینی (استاد راهنما) راحب باقرپور (استاد راهنما) علیرضا باغبانان (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hossein Mokhtarian
حسین مختاریان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Numerical analysis of shortcut tunneling effects on the stability of main tunnels in Tehran-Shomal (North) highway
Great Alborz twin tunnels with 6450 meters in length, located in 100 km distance from north of Tehran, are the largest structures in the Tehran-North highway construction. The Alborz tunnel passes rugged mountains with high and low reliefs. These tunnels consist of two main tunnels and an exploration tunnel. The width and height of main tunnel tubes are 12.4 and 8.9 meters respectively. Main tunnels connected to each other every 600 m by shortcut (traffic) tunnels. These shortcut tunnels have width and height of 6.2 and 5 m respectively. Near the intersections, the openings of the main tunnel widen and expand to 12.4 width and 8.9 m height. Numbers of shortcut tunnels in the Alborz tunnel are 10 sets. This study analyzes the impact of excavation of three shortcut tunnels which are located in different formations and geological conditions on the stability of main tunnels with Flac 3D. The first one located 600 meters from north span, is embraced in Shemshak formation and includes 230 meters of overburden. Displacement and support systems (Shotcrete with 25 cm thickness and rock bolt System) of this area is in a stable condition. The second region with a distance of 3000 meters from north span, located between Dorood and Karaj formations and the area is located under 850 meters of geological formations. Final displacement for roof of the main tunnel is 63.6 mm. This value indicates an unstable condition in Sakurray?s criterion and also shows the stable condition in comparison to Hoek?s diagram. Support systems (including Shotcrete with 30 cm thickness, steel sets with 0.5 meters spacing and rock bolt System) provide stability of this intersection area. The third area is situated in 5850 meters from north span and is located in Karaj Formation. Depth of this region is 323 meters. Displacement and support systems (Shotcrete with 25 cm thickness and rock bolt System) of the third region is in a stable condition. It has been concluded that the impact of widening on the main tunnel is more than implementation of shortcut tunnels over displacement and support system.
تونل‌های بزرگ البرز به صورت دوقلو و با طول تقریبی 6450 متر از بزرگ‌ترین سازه‌های در دست احداث آزاد راه تهران ـ شمال می‌باشند، که در فاصله 100 کیلومتری شمال شهر تهران واقع شده است. منطقه‌ای که تونل البرز در آن حفاری می‌گردد، از نقطه نظر توپوگرافی بسیار ناهموار است. این تونل‌ها شامل دو تونل اصلی و یک تونل اکتشافی است. عرض تونل اصلی البرز 04/12 متر و ارتفاع آن 9/8 متر می‌باشد. تونل‌های اصلی توسط تونل‌های دوربرگردان و به فواصل تقریبی 600 متر به یکدیگر متصل می‌گردند. عرض این دستک‌های ترافیکی 2/6 متر و ارتفاع آن‌ها 5 متر می‌باشد. در نزدیکی محل تقاطع، دهانه تونل اصلی تعریض می شود. عرض تعریض شدگی 4/16 متر و ارتفاع آن 10 متر می باشد. تعداد کل دستک‌های ترافیکی در تونل البرز 10 دستگاه می‌باشد. این تحقیق با هدف بررسی تأثیر حفاری 3 مورد از این دستک‌ها که هر کدام در سازندها و شرایط زمین شناسی متفاوت قرار دارد بر پایداری تونل های اصلی با استفاده از نرم افزار Flac 3D انجام گرفته است. منطقه اول در فاصله 600 متر از دهانه شمالی و در سازند شمشک واقع شده است. عمق روباره منطقه تقاطع 230 متر می‌باشد. این منطقه از نظر جابجایی ها و سیستم نگهداری (شاتکریت با ضخامت 25 سانتی متر و سیستم بولت گذاری)، در وضعیت پایداری قرار دارد. منطقه دوم در فاصله 3000 متر از دهانه شمالی و در بین سازند شمشک و سازند درود واقع شده است. عمق روباره این منطقه تقاطع 850 متر می‌باشد. جایجایی نهایی سقف تونل اصلی 6/63 میلی متر است که در معیار ساکورایی ناپایدار و از نظر هوک پایدار است. استفاده از سیستم نگهداری شامل شاتکریت با ضخامت 30 سانتی متر، قاب فولادی با فاصله 5/0 متر و سیستم بولت گذاری، پایداری تقاطع این منطقه را تامین می کند. منطقه سوم در فاصله 5850 متری از دهانه شمالی و در سازند کرج واقع شده است. عمق روباره منطقه تقاطع 323 متر می‌باشد. منطقه سوم نیز از نظر وضعیت جابجایی ها و سیستم نگهداری (شاتکریت با ضخامت 25 سانتی متر و سیستم بولت گذاری)، در وضعیت پایداری قرار می گیرد. با حفر تونل دوربرگردان در هر سه منطقه، جابجایی ها و پایداری سیستم نگهداری تونل اصلی نسبت به منطقه تعریض شده کمتر تحت تأثیر قرار می گیرد و حفر تعریض شدگی تأثیر بیشتری در پایداری تونل اصلی دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی