تعیین عمق مناسب برای حفر تونلهای مترو با توجه به دیدگاه‌های فنی و هزینهای؛ مطالعه موردی خط دوم قطار شهری تبریز | ||
| مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی | ||
| دوره 10، شماره 1، فروردین 1400، صفحه 93-117 اصل مقاله (1.7 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/tuse.2021.11263.1432 | ||
| نویسندگان | ||
| محمدرضا اکبرزاده ارپاچائی1؛ سید محمد اسماعیل جلالی* 2؛ علیرضا طالبی نژاد3 | ||
| 1دانش‌آموخته مکانیک سنگ؛ دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
| 2دانشیار؛ دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود | ||
| 3دکتری استخراج معدن، مهندسین مشاور پردیسان سازه طراحان | ||
| چکیده | ||
| عمق حفر تونلهای قطار شهری، به طور مستقیم روی هزینههای حفر تونل و همچنین احداث ایستگاههای قطار تاثیر دارد. کمینه کردن این هزینهها هدف تمام مدیران پروژه تونلسازی است. در این تحقیق تاثیر عمقهای مختلف حفر تونل خط دو قطار شهری تبریز از دو دیدگاه فنی و هزینهای بررسی شده و عمق بهینه برای حفر تونل تعیین شده است. از دیدگاه فنی، نشست سطحی زمین مد نظر قرار گرفته است. در صورتی که مقدار نشست سطح زمین از 25 میلیمتر بیشتر باشد، باید مقدار روباره تا زمانی افزایش یابد که نشست سطح زمین به کمتر از 25 میلیمتر برسد. هزینههای حفر تونل و همچنین احداث ایستگاهها نیز، دیدگاه هزینهای را در تعیین عمق بهینه تونل تشکیل میدهند. برای این منظور، در این تحقیق، با افزایش عمق حفر تونل و همچنین با توجه به فاصلهی ایستگاهها از هم، برای مقایسه هزینههای احداث تونل و همچنین ساخت ایستگاهها، به سناریوهای متفاوت پرداخته شده است. نتایج نشان میدهند؛ اعماقی که در آن روباره تونل کمتر از قطر تونل است، از دیدگاه فنی دارای نشست بیشتر از حد مجاز است؛ بنابراین حفر تونل در چنین عمقهایی توصیه نمیشود. از سوی دیگر، هزینههای احداث تونل، با افزایش عمق ابتدا روند کاهشی داشته و سپس وقتی که روباره تونل از دو برابر مقدار قطر تونل بیشتر شود، هزینهها مجددا روند افزایشی مییابد. هزینههای احداث ایستگاهها با افزایش عمق احداث ایستگاهها، بیشتر شده و با روند تقریبا یکنواخت، افزایش مییابد. بر اساس مطالعات انجام شده بر مبنای قیمت ابتدای سال 1399، احداث ایستگاه یک طبقه (در عمق بیشتر از شعاع تونل و کمتر از قطر تونل) هزینهای برابر با 95 میلیارد تومان و هزینهی احداث ایستگاه چهار طبقه (در اعماق بیشتر از دو برابر قطر تونل)، برابر با 250 میلیارد تومان است. بررسی و تحلیل نتایج سناریوهای مختلف مجموع هزینههای ساخت تونل و ایستگاهها که در طول 17 کیلومتر مسیر مورد مطالعه با روش حفر مکانیزه این تحقیقات خط دوم قطاری شهری تبریز انجام شده است، نشان میدهد، هر چه فاصله ایستگاهها از هم بیشتر شود، تاثیر عمق در مجموع هزینههای ساخت تونل و اجرای ایستگاهها، کاهش مییابد. با این وجود برای حفر تونل در زیر بافت شهری که فاصله ایستگاهها از هم عمدتا بین 800 تا 1200 متر است، مناسبترین عمق برای احداث تونل و ساخت ایستگاهها از هر دو دیدگاه فنی و هزینهای، عمقی است که تونل دارای روباره بیشتر از مقدار قطر تونل و همچنین کمتر از یک و نیم برابر قطر تونل داشته باشد | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| " تعیین عمق بهینه مترو؛ هزینه احداث تونل؛ هزینه ساخت ایستگاه؛ مدل‌سازی عددی؛ نشست سطحی زمین؛ مترو خط 2 تبریز؛ FLAC3D " | ||
| مراجع | ||
|
, 1-10.
Akbarzadeh, M. R., Jalali, S. E., & Talebinezad, A. R. (2021). Optimization of construction depth for subway considering the type of ground and support system characteristics (case study; Tabriz metro line 2) Faculty of Mining, Petroleum & Geophysics Engineering, Shahrood University of Technology, M.Sc. Thesis.
Benardos, A., Sourouvali, N., & Mavrikos, A. (2021). Measuring and benchmarking the benefits of Athens metro extension using an ex-post cost benefit analysis. Tunnelling and Underground Space Technology, 111, 103859.
Caporaletti, P. (2005). Tunnelling in layered ground and its effects on pre-existing masonry structures Ph. D. thesis. University of Rome ‘‘La Sapienza’’. Italy.
Imensazan, C. (2015). Geological and Engineering Geological Report for the second line of the Tabriz subwa.
Koyama, Y. (2003). Present status and technology of shield tunneling method in Japan. Tunnelling and Underground Space Technology, 18(2-3), 145-159.
Liu, B., Wang, Y., Zhao, G., Yang, B., Wang, R., Huang, D., & Xiang, B. (2021). Intelligent Decision Method for Main Control Parameters of Tunnel Boring Machine based on Multi-Objective Optimization of Excavation Efficiency and Cost. arXiv preprint arXiv:2104.14975.
Mahmoodzadeh, A., Mohammadi, M., Abdulhamid, S. N., Nejati, H. R., Noori, K. M. G., Ibrahim, H. H., & Ali, H. F. H. (2021). Predicting construction time and cost of tunnels using Markov chain model considering opinions of experts. Tunnelling and Underground Space Technology, 116, 104109.
Mahmoodzadeh, A., & Zare, S. (2016). Probabilistic prediction of expected ground condition and construction time and costs in road tunnels. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 8(5), 734-745.
Mair, R., Taylor, R., & Bracegirdle, A. (1993). Subsurface settlement profiles above tunnels in clays. Geotechnique, 43(2), 315-320.
Migliazza, M., Chiorboli, M., & Giani, G. (2009). Comparison of analytical method, 3D finite element model with experimental subsidence measurements resulting from the extension of the Milan underground. Computers and Geotechnics, 36(1-2), 113-124.
Moavenzadeh, F., & Markow, M. J. (1976). Simulation model for tunnel construction costs. Journal of the Construction Division, 102(1), 51-66.
Möller, S. C. (2006). Tunnel induced settlements and structural forces in linings. Univ. Stuttgart, Inst. f. Geotechnik Stuttgart, Germany.
Nematollahi, M., & Dias, D. (2019). Three-dimensional numerical simulation of pile-twin tunnels interaction–Case of the Shiraz subway line. Tunnelling and Underground Space Technology, 86, 75-88.
New, B. M. (1991). Tunnelling induced ground movements: predicting their magnitude and effects. 4th Int. Conf. Ground Movements and Structures,
O'REILLY, M. P., & New, B. (1982). Settlements above tunnels in the United Kingdom-their magnitude and prediction (090048862X).
Paraskevopoulou, C., & Benardos, A. (2013). Assessing the construction cost of Greek transportation tunnel projects. Tunnelling and Underground Space Technology, 38, 497-505.
Peck, R. B. (1969). Deep excavations and tunneling in soft ground. Proc. 7th ICSMFE, 1969, 225-290.
Rostami, J., Sepehrmanesh, M., Gharahbagh, E. A., & Mojtabai, N. (2013). Planning level tunnel cost estimation based on statistical analysis of historical data. Tunnelling and Underground Space Technology, 33, 22-33.
Sharifzadeh, M., Khademi, J., & Torkamani, A. (2015). Mechanized Shield Tunneling_.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,150 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 575 |
||