ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة عددية ثلاثية الأبعاد لجبهة حفر نفق سطحي مدعمة بالأنابيب الطولية

3D Numerical Analysis Of A Shallow Tunnel Face Reinforced By Longitudinal Pipes

1436   0   15   0.0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2018
  مجال البحث الهندسة الجيوتكنيكية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يعد استخدام تقنية أنابيب الألياف الزجاجية (Fiber glass pipes) في تدعيم جبهة حفر الأنفاق من الطرق الفعالة جداً للحفاظ على استقرار جبهة الحفر, و بالتالي تخفيض هبوطات سطح الأرض و تشوهات جبهة الحفر و الحفاظ على سلامة العمال و الأليات المستخدمة في الحفر. يقدم هذا البحث نتائج تحليل عددي بطريقة الفروقات المحدودة (برنامج FLAC3D) لسلوك جبهة حفر نفق سطحي مدعم بالأنابيب الطولية الزجاجية, حيث تم وضع موديل عددي ثلاثي الأبعاد و معايرته لبيان فعالية هذه التقنية و إجراء دراسة بارامترية لتحديد بارامترات التقنية الحدية (كثافة (عدد) الأنابيب (A) و طولها (L)). أظهرت النتائج أن تقنية التدعيم باستخدام الأنابيب الزجاجية تخفض الانتقالات (انتفاخ جبهة الحفر و هبوط سطح الأرض) بشكل واضح مما يزيد من استقرار الجبهة, و أن هذه الانتقالات تقل بزيادة طول الأنابيب و بزيادة كثافة الأنابيب المزروعة في جبهة الحفر حتى الوصول إلى الكثافة الحدية, و عند الوصول إلى الطول الحدي يجب تجديد الأنابيب للحفاظ على استقرار عملية الحفر.



المراجع المستخدمة
Atkinson,J.H., Potts,D.M. Subsidence above shallow tunnels in soft ground. Jnl. Geotech. Eng. Div., ASCE, GT4,PP. (1977), 307-325
LUNARDI, P. The influence of the rigidity of the advance core on the safety of tunnel excavation. Gallerie e grandi opere sotterranee, 52, (1997)
GALLI,G; G RIMALDI, A; LEONARDI, A .Three-dimensional modeling of tunnel excavation and lining . Computers and Geotechnics 31 (2004)
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم في هذا البحث دراسة مسألة حفر نفق مترو في ظروف تربة تشابه في توضعها و خواصها لتربة دمشق السطحية بالاعتماد على النمذجة ثنائية و ثلاثية الأبعاد و باستخدام برنامج العناصر المحدودة PLAXIS.
يتناول هذا البحث دراسة سلوك الأوتاد تحت تأثير الحمولات الزلزالية من خلال نمذجة فراغية (3D) باستخدام طريقة العناصر المنتهية (FEM) – برنامج (ABAQUS) مع إجراء دراسة متغيرات لأهم المعاملات المؤثرة على الانتقالات و القوى الداخلية المتولدة في الأوتاد. لقد تم إنجاز البحث على مرحلتين: في المرحلة الأولى تم دراسة حالة وتد منفرد (حالة مرجعية)، حيث تم دراسة سلوك وتد منفرد يسند منشأ تم نمذجته بجملة ذات درجة حرية واحدة. أظهرت نتائج الدراسة البارامترية أن وجود المنشأ يسبب تطبيق حمولة كبيرة في الجزء العلوي من الوتد ناتجة عن أثر العطالة و يكون طاغياً على الأثر الحركي، و أن قوى العطالة تزداد بزيادة كتلة المنشأ, و عندما يكون التردد الأساس للمنشأ قريب من تردد الحمولة الزلزالية. أما المرحلة الثانية فتناولت دراسة حالة مجموعة أوتاد، حيث تم دراسة تأثير عدد الأوتاد و تباعداتها و مواقعها على القوى الداخلية و الانتقالات المتولدة في الأوتاد، و قد أظهرت نتائج الدراسة البارامترية لهذه المرحلة من البحث أن زيادة عدد الأوتاد في المجموعة تسبب زيادة كبيرة للقوى الداخلية المتولدة في رأس الوتد و تناقصاً طفيفاً لهذه القوى في الجزء الوسطي من الوتد، كما لوحظ عدم توزع الحمولات الزلزالية بشكل متساوٍ على جميع الأوتاد فالأوتاد الركنية تخضع لأكبر قوى بينما الأوتاد الوسطية تخضع لأقل قوى.
تمّ في هذا البحث محاولة حساب قدرة تحمّل التربة و الهبوط لأساس يخضع لحمولة مركزية شاقولية و مرتكز على تربة متعدّدة الطبقات و ذلك من خلال نماذج مخبريّة لأساس دائري متوضّع على تربة مكوّنة من عدّة طبقات و كذلك من خلال استخدام طريقة العناصر المنتهية (FEM) لحساب قدرة تحمّل التربة لأساس مستمر على تربة مكوّنة من طبقة واحدة و تربة مكوّنة من طبقتين (رمل و غضار), و من أجل دراسة تأثير عوامل متعدّدة على قدرة تحمّل التربة تمّ استخدام برنامج (PLAXIS V.8.6)، حيث تمّ نمذجة سلوك التربة المرن - اللدن من خلال قانون مور-كولومب (MC). من أجل حالة التربة المتجانسة أعطت مقارنة نتائج التجارب المخبريّة مع نتائج التحليل العددي و نتائج العلاقة النظرية تقارباً مقبولا.ً و من أجل حالة نموذج تربة مكوّنة من طبقتين (طبقة ضعيفة من غضار طري فوق طبقة قوية من رمل مرتص) تمّ إجراء دراسة متغيرات و أظهرت نتائج البحث أنّ قدرة تحمّل التربة تتناقص مع زيادة سماكة الطبقة الغضاريّة في حين أنّ الهبوط يزداد. و هناك عمق حرج لا يكون بعده تأثير للطبقة القويّة (الرمل) على قدرة تحمّل التربة و شكل موشور الانهيار.
يهدف هذا البحث بشكل أساسي لدراسة الفائدة المثلى من استخدام حقائب الجيوغريد المصنعة (Soilbags) كتسليح لتحسين قدرة تحمل التربة و تخفيض الهبوط تحت الأساسات المستمرة المنفذة على تربة غضارية. لتحقيق هذا الهدف تم إجراء نمذجة عددية بطريقة FEM، لدراسة سلوك ا لتربة المسلحة تحت الأساس، و لإجراء دراسة بارامترية لأهم العوامل المؤثرة على قدرة تحمل التربة و أهمها موقع الحقائب المصنعة تحت الأساس. أظهرت نتائج التحليل العددي أن إضافة طبقة تسليح من الحقائب المصنعة إلى التربة يحسن من قدرة تحمل التربة بشكل واضح كما أنه يؤدي إلى تخفيض الهبوط الناتج تحت الأساس، و إن وضع التسليح في التربة المسلحة يؤدي إلى توزيع للحمولات على مساحة أكبر بالتالي يؤدي إلى الإقلال من تركيز الإجهادات و يسبب توزع أفضل لهذه الإجهادات. و هذه الإعادة في توزيع الإجهادات تحت طبقات التسليح تؤدي إلى تخفيض الهبوط في الطبقات ذات قدرة التحمل الضعيفة التي تليها.
يهدف هذا البحث بشكل أساسي لدراسة الفائدة المثلى من استخدام الشرائح الجيوتكنيكية المصنعة (Geogrid) كتسليح لتحسين قدرة تحمل التربة و تخفيض الهبوط تحت الأساسات المستمرة المنفذة على تربة غضارية. لتحقيق هذا الهدف تم إجراء نمذجة عددية بطريقة FEM، لدراسة سل وك التربة المسلحة تحت الأساس، و لإجراء دراسة بارامترية لأهم العوامل المؤثرة على قدرة تحمل التربة و أهمها موقع طبقة الجيوغريد تحت الأساس. و قد أظهرت نتائج التحليل العددي أن إضافة طبقة تسليح إلى التربة يمكن أن يحسن من قدرة تحمل التربة بشكل واضح كما أنه يؤدي إلى تخفيض الهبوط الناتج تحت الأساس، و إن التشوه الحاصل في شرائح التسليح مرتبط بشكل مباشر بالهبوط، و وضع التسليح في التربة المسلحة يؤدي إلى توزيع للحمولات على مساحة أكبر و يؤدي إلى الإقلال من تركيز الإجهادات و يسبب توزع أفضل لهذه الإجهادات. و هذه الإعادة في توزيع الإجهادات تحت طبقات التسليح تؤدي إلى تخفيض الهبوط في الطبقات ذات قدرة التحمل الضعيفة التي تليها.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا