Skip to main content
SUPERVISOR
Alireza Baghbanan,Ebrahim Ghasemivarnosfaderani,Mahin Mansoori
عليرضا باغبانان (استاد راهنما) ابراهيم قاسمي (استاد راهنما) مهين منصوري اصفهاني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Amin Soltani
امين سلطاني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Prediction of the parameters affecting the soil settlement generrated by shallow tunnel excavation
The construction of underground spaces and tunnels has long been considered by human beings. Qanat excavation, which has thousand years of background in Iran, as well as the exploitation of mines and underground exploration, all represent the historical interest of mankind in excavating tunnels. Nowadays, population growth and rising standards of living in urban areas have caused traffic problems and created and expanded urban train networks. As a result, we are forced to dig the tunnels in urban areas, which mainly consists of earth materials. Generally, the excavation of tunnels and other underground structures leads to the removal of mass from the soil and rock and causes significant changes in the distribution system of tensions around the tunnel, so movements and deformation of land are the inevitable results of tunnel excavation and construction. Study of effects of Surface motion due to the shallow tunnel excavation in urban and residential areas due to possible effects they might have on surface structures are of particular importance. Therefore, in this study, it has been tried to use the numerical methods and soil simulations in line 2 of the Isfahan subway to predict the amount of the Soil settlement generated by tunnel excavation the mentioned line. Line 2 of Isfahan subway with around 23 km length and 22 stations from Zinabeeh Depot in the northeast of Isfahan to Shahid Beheshti Square of Khomeini are foreseen and it is planned to be excavated by tunnel boring machine (TBM). The simulations were performed by FLAC 3D software and the effect of factors such as depth and diameter of the tunnel on the amount of the Soil settlement generated by excavation. In the other part of this study, by using the results of numerical analysis and with the aid of neural networks method, a model for predicting the amount of the amount of the Soil settlement generated by excavation was proposed. This model is tested with the existing data with the error rate of under 6 percent is obtained. Finally, the sensitivity analysis on the effect of geomechanical properties of the soil on the amount of the Soil settlement was carried out by this model. Finally, by comparing the data from numerical analysis and the neural network method with empirical relationships, it was observed that empirical relations predict more amounts for the Soil settlement, which can be attributed to the failure of empirical relations to consider some factors, affecting the Soil settlement.
احداث فضاهاي زيرزميني و تونل از ديرباز مورد توجه انسان­ها بوده است. حفاري قنات در ايران که داراي قدمتي چند هزار ساله است و نيز بهره برداري از معادن و اکتشافات زيرزميني همگي حـاکي از توجه تاريخي بشر به حفر تونل مي­باشد. امروزه نيز افزايش جمعيت و بالا رفتن استانداردهاي زندگي در مناطق شهري سبب بروز معضلي به نام ترافيک شده و باعث ايجاد و توسعه شبکه­هاي قطار شهري شده است. بنابراين ناچار به حفر تونل در مناطق شهري که عمدتا در برگيرنده مصالح خاکي هستند، مي­باشيم. به طور کلي حفر تونل و ديگر سازه­هاي زيرزميني منجر به حذف توده­اي از خاک و سنگ محل و بروز تغييرات قابل توجهي در سسيستم توزيع تنش­ها در اطراف تونل مي­گردد؛ لذا حرکات و تغيير شکل زمين از نتايج اجتناب ناپذير حفاري و ساخت تونل است. بررسي حرکات سطحي بر اثر حفر تونل­هاي کم عمق در مناطق شهري و مسکوني به دليل اثرات احتمالي بر سازه­هاي سطحي از اهميت ويژه­اي برخوردار است. لذا در اين مطالعه سعي شده است تا با استفاده از روش­هاي عددي و انجام شبيه­سازي­هاي مربوط به خاک محدوده خط 2 قطار شهري اصفهان، به پيش­بيني ميزان نشست حاصل از حفر تونل اين ميسر پرداخته شود. خط 2 قطار شهري اصفهان با طول حدود 23 کيلومتر و تعداد 22 ايستگاه از دپوي زينبيه در شمال شرق اصفهان تا ميدان شهداي خميني شهر پيش­بيني شده است و قرار است مسير آن با ماشين تونل زني (TBM) حفاري شود. شبيه­سازي­هاي مربوطه توسط نرم افزار FLAC 3D انجام شد و تاثير عواملي همچون عمق و قطر تونل در ميزان نشست حاصل از حفاري بررسي گرديد. در بخشي ديگر از اين مطالعه، با استفاده از نتايج حاصل از تحليل عددي و با کمک روش شبکه­هاي عصبي مدلي براي پيش­بيني ميزان نشست حاصل از حفاري در ارائه شده است. اين مدل با داده­هاي موجود تست گرديده و ميزان خطاي کمتر از 6% به دست آمده است. در نهايت توسط اين مدل آناليز حساسيتي نسبت به تاثير خواص ژئومکانيکي خاک بر روي ميزان نشست انجام گرفته است. در پايان نيز با مقايسه داده­هاي حاصل از تحليل عددي و روش شبکه عصبي با روابط تجربي مشاهده شد که روابط تجربي مقادير بيشتري را براي نشست پيش­بيني مي­کنند که اين تفاوت را مي­توان ناشي از در نظر نگرفتن برخي عوامل موثر بر نشست در روابط تجربي دانست.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی