مقاله با عنوان اثر فشار تزریق بر نشست تونل های کم عمق حفاری شده به روش مکانیزه در محیط های شهری

مقاله با عنوان اثر فشار تزریق بر نشست تونل های کم عمق حفاری شده به روش مکانیزه در محیط های شهری که در ششمین کنگره ملی مهندسی عمران ارائه شده است، آماده دانلود می باشد.

سرفصل مربوط: ژئوتکنیک

سال برگزاری:1390

محل برگزاری: سمنان - دانشگاه سمنان

محتویات فایل: فایل زیپ حاوی یک pdf

نویسند‌گان:
[ محمدرضا سقازاده ] - دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) 
[ احمدرضا محبوبی ] - دانشیار دانشگاه صنعتی آب و برق شهیدعباسپور
[ سعید قربان بیگی ] - استادیار دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) ، دانشکده مهندسی آب

چکیده

عوامل موثر در نشست سطح زمین در روش حفاری مکانیزه را می توان عمدتا به سه دسته عوامل هندسی ، عوامل ژئومکانیکی و نیز پارامتر های کاری ماشین حفاری تقسیم بندی کرد. عوامل هندسی شامل عمق و قطر تونل می باشند پارامتر های کاری ماشین شامل فشار وارد بر جبهه حفاری ، فشار تزریق در پشت سگمنت ها و نیز میزان تغییر قطر (کاهش قطر دستگاه در طول) دستگاه می باشد و پارامتر های ژئومکانیکی شامل مشخصات مکانیکی لایه های خاک مابین تونل تا سطح زمین می باشد در حفاری مکانیزه ( TBM ) با پیشروی دستگاه حفار، عملیات سگمنت گذاری پوشش که شامل نصب سگمنت ها و تزریق در پشت لاینینگ است صورت می گیرد. به دلیل مسائل اجرایی، قطر حفاری شده توسط دستگاه از قطر خارجی حلقه بتنی مقداری بیشتر است و همواره فضایی پشت پوشش بتنی قرار دارد که بایستی با عملیات تزریق پر شود تا از ریزش احتمالی خاک و همگرا شدن تونل و در نتیجه نشست های سطحی زمین، علی الخصوص در تونل های کم عمق، جلوگیری به عمل آید. فشارتزریق در این عملیات از اهمیت خاصی برخوردار است. افزایش بیش از حد این فشار باعث ایجاد تورم خاک در سطح زمین شده و فشار اضافی نیز به لاینینگ وارد می سازد. همچنین کم بودن فشار تزریق نیز می تواند منجر به نشست سطحی گردد. نشست یا تورم سطح زمین می تواند خساراتی را به سازه های سطحی وارد می سازد. به ویژه در محیط های شهری که با انبوهی از ساخت و ساز های سطحی مواجه هستیم. در این مقاله پارامتر بی بعد جدیدی که وابسته به فشار تزریق و خصوصیات مقاومتی خاک و تنش های اولیه در خاک است تعریف شده است و سپس رابطه نشست با توجه به این پارامتر با مدل سازی عددی با نرم افزارPLAXIS 3D Tunnel تعیین گردیده است که منجر به ارائه رابطه جدیدی برای تعیین نشست ماکزیمم قائم در سطح زمین می شود. همچنین می توان بکمک آن مقدار نشست ماکزیمم سطحی زمین را با توجه به فشار تزریق اعمال شده بطور مناسبی تعیین نمود.

نحوه انتخاب ماشین حفر تونل در پروژه قطعه اول تونل انتقال آب کرج

مقاله با عنوان فوق که در سومین کنفرانس مکانیک سنگ ایران ارائه شده است، آماده دانلود می باشد.

محل برگزاری کنفرانس: تهران - دانشگاه صنعتی امیرکبیر

سر فصل مربوطه: رو شهای حفاری مکانیزه و سنتی

سال برگزاری کنفرانس: 1386

تعداد صفحات مقاله: 6

محتویات فایل: فایل zip حاوی یک pdf

چکیده

تونل انتقال آب کرج به طول تقریبی 30 کیلومتر به منظور انتقال 16 متر مکعب آب در ثانیه از سد امیر کبیر به تصفیه خانه شماره 6 طراحی شده است . طراحی و احداث قطعه اول تونل انتقال آب  کرج حد فاصل تصفیه خانه شماره 6 واقع در اراضی کن (ET) تا اراضی K’ بطول 15980 متر و شیب 0.13 درصد می باشد . با توجه به طول زیاد تونل و محدودیت زمانی 70 ماهه برای پروژه و با عنایت به نرخهای پایین تونلسازی با روشهای سنتی، استفاده از روشهای حفر مکانیزه تونل امری اجتناب پذیر است . در این مقاله با توجه به شرایط زمین شناسی مسیر تونل و مقایسه مزایا و معایب و سرعت حفاری انواع ماشینها، ماشین تونلزنی سپری تلسکوپی (D.S.TBM) برای اجرای قطعه اول تونل کرج انتخاب شده است .

پروژه / پایان نامه آماده: بررسی و مقایسه روشهای مختلف پیش بینی نرخ نفوذ و ضریب بهره وری TBM (فایل ورد و قابل ویرایش)

در این پایان نامه پس از بررسی اصول پایه شکست سنگ توسط برش دهنده آزمایشهای  استفاده شده در روشهای مختلف پیش بینی نرخ نفوذ و ضریب بهره وری شرح داده شده  و پارا مترهای ورودی – خروجی و دامنه کاربرد هر یک از روشهای پیش بینی مورد بحث قرار گرفته است.

  روشهای مختلف با هم مقایسه شده و شباهت ها – تفاوتها – مزایا و معایب هر کدام عنوان  گردیده و روشهای که می توانند جهت بهینه کردن طرح تاج حفار و دستیابی به بهره وری بیشینه مورد استفاده قرار گیرند شرح داده شده است . در میان روشهای ارائه شده دو روش CSM  وNTH کاربرد بیشتری دارند. روش  CSM بر اساس تخمین نیروهای اعما ل شده بر برش دهنده و روش NTH بر مبنای تجربیات حاصل از حفاری می باشد.

 هنگامی که داده های حاصل از آ زمونهای بزرگ مقیاس موجود باشد استفاده از روش  CSM برای تخمین نرخ نفوذ و روش NTH جهت پیش بینی نرخ پیشروی توصیه میشود.

فصل اول

 1- اشنایی و سابقه........ 1

     1-1- نرخ پیشروی.... 3

     1-2- نرخ نفوذ........ 3

 فصل دوم

 2- آزمون های مورد نیاز برای پیش بینی بهره وری TBM ... 11

   2-1- آزمون تعیین تردی................. 11

   2-2- آزمایش اندیس جی سیورز........ 12

   2-3- آزمون سایش... 12

   2-4- آزمون اندیس سوشار.............. 13

   2-5- آزمون های برش ازمایشگاهی... 14

      2-5-1- آزمون برش خطی........... 14

      2-5-2- آزمون برش دورانی......... 16

   6-2- آزمون پانچ..... 16

      2-6-1- تاریخچه آزمون.............. 18

   7-2- آزمون های تعیین سختی.......... 18

   8-2- آزمون های مقاومت سنگ........ 19

   9-2- خواص توده سنگ................ 19

 فصل سوم

 3- تحلیل مکانیسم برش سنگ توسط برش دهنده های دیسکی. 21

   3-1- فرضیات پایه... 22

   3-2- توزیع فشار و فرایند برش....... 26

   3-3- طراحی ماشین و محاسبات....... 33

   3-4- پیش بینی نرخ نفوذ............... 33

 فصل چهارم

 4- پیش بینی نرخ نفوذ بر اساس تردی. 37

   4-1- ارزیابی برخی داده های حاصل از آزمایش.............. 38

 فصل پنجم

 5- پیش بینی نرخ نفوذ با استفاده از نتایج آزمون پانچ......... 48

   5-1- تعیین نرخ نفوذ................... 48

   5-2- رده بندی سنگ با استفاده از آزمون پانچ............... 51

   5-3- آزمون پانچ ابزاری جهت ارزیابی پارامترهای ماشین. 54

 فصل ششم

 6- پیش بینی نرخ نفوذ بر مبنای مدل فازی – عصبی و نرخ پیشروی با بهره گیری از

  شبکه عصبی......... 56

   6-1- روش فازی – عصبی........... 56

      6-1-1- اجزاء منطقی.............. 58

      6-1-2- اجزاء عددی............... 59

   6-2- مدل نرخ نفوذ ( روش عصبی – فازی)............ 60

      6-2-1- ویژگیهای توده سنگ...... 60

      6-2-2- ویژگیهای ماشین........... 60

      6-2-3- هندسه تونل................. 61

      6-2-4- تحلیل داده ها............... 62

      6-2-5- مدلهای عصبی – فازی ( روش تاکاگی – سوگنو)...... 64

   6-3- مقایسه با روشهای مختلف...... 68

   6-4- مدل نرخ پیش روی ( بر مبنای شبکه عصبی).......... 69

      6-4-1- انتخاب ساختار مدل و کاهش متغییرها............ 69

      6-4-2- الگوریتم آموزش شبکه عصبی.................... 71

      6-4-3- توپولوژی شبکه عصبی.. 71

      6-4-4- بهبود قابلیت تعمیم شبکه عصبی.................. 71

      6-4-5- نتایج – تفسیر – اعتبار و توان تعمیم مدل....... 73

      6-4-6- مقایسه با مدلهای آماری.. 73

 فصل هفتم

 7- پیش بینی بهره وری TBM با استفاده از .......... 74

  7-1-   و  . 74

   7-2- سایش برش دهنده............. 81

   7-3- رابطه میان نرخ نفوذ و نرخ پیشروی با  ...... 82

   7-4- تخمین زمان اتمام تونل....... 84

 فصل هشتم

 8- پیش بینی بهره وری TBM براساس فاکتور پایداری تونل........ 85

   8-1- تخمین ضریب بهره وری..... 86

   8-2- تخمین نرخ پیشروی.......... 87

   8-3- مثالی از کاربرد مدل.......... 89

   8-4- تخمین زمان اتمام تونل...... 92

 فصل نهم

 9- پیش بینی بهره وری TBM برمبنای روش NTH..... 94

 فصل دهم

 10- پیش بینی بهره وری TBM بر مبنای روش CSM. 106

    10-1- نیروهای عمودی روی برش دهنده  ....... 108

    10-2- نیروهای غلتشی  ..... 109

    10-3- رابطه مدرسه عالی معدن کلرادو جهت تعیین نیروهای روی برش دهنده در یک نفوذ مشخص........ 113

    10-4- تصحیح نرخ نفوذ........ 116

      10-4-1- شاخص دشواری زمین (GDI )........... 116

      10-4-2- انرژی ویژه......... 117

      10-4-3- اصلاحات پیشنهادی روش CSM جهت تخمین نرخ پیشروی... 117

 نتیجه گیری...... 122

 منابع............. 124