Back analysis of hydrodynamical parameters of porous media using drainage galleries in PLAXIS and FLAC software, in the periphery of east part of tunnel 7, Tehran subway

Abstract

بالا بودن سطح آب زیر زمینی یکی از مسائل مهمی است که می­تواند موجب اختلال در ساخت تونل شود. پیش­بینی نفوذ آب زیرزمینی به تونل برای جلوگیری از مشکلات حین حفاری و طراحی سیستم زهکشی موضوعی بسیار مهم است؛ بنابراین لازم است مقدار جریان آب و مدل زهکشی آن پیش­بینی و در طراحی­ها لحاظ گردد. به همین منظور برای ارائه طرح خشک اندازی در قسمت شرقی خط 7 مترو تهران، در مقطع کیلومتراژ 500+4 تا 600+4 از دو گالری زهکش به طول 14 متر استفاده می­شود. مدلسازی و تخمین آب ورودی به تونل نیازمند اطلاعات تکمیل و دقیق خصوصیات هیدرودینامیکی خاک می­باشد. هم­چنین بررسی صحت مدلسازی و آنالیز عددی و مقایسه با شرایط واقعی جهت بهینه­سازی طرح دارای اهمیت زیاد می­باشد. یکی از بهترین روش­های ارزیابی این پارامترها در مقیاس توده زمین انجام تحلیل برگشتی بر اساس نتایج آزمایشگاهی است. با استفاده از روش‌های المان محدود و تفاضل محدود در نرم­افزارهای PLAXIS و FLAC، میزان نفوذ آب زیرزمینی به دو گالری در کل طول آن در حالت پایدار محاسبه شد و از داده‌های به دست آمده از آزمایش لوفران مقدار پارامترهای هیدرودینامیکی خاک به روش تحلیل برگشتی تخمین زده شد. نتایج بدست آمده حاکی از امتیاز روش حل تحلیل برگشتی نسبت به روش آزمایش لوفران برای اندازه­گیری نفوذپذیری با احتساب داده‌های یکسان می‌باشد. میزان نفوذ آب زیرزمینی در آزمایش‌های میدانی 600 متر مکعب بر روز برآورد شده است و خطای دو روش تفاضل محدود و اجزای محدود به ترتیب برابر 12 درصد و 8/4 درصد است که به خوبی موافق مقادیر اندازه‌گیری‌ شده می‌باشند و مقدار پارامتر نفوذپذیری بهینه حاصل از تحلیل برگشتی به ترتیب برابر 5-10´5/4 و 5-10´6/3 متر بر ثانیه و نیز قابلیت انتقال بهینه به ترتیب معادل 117 و 214 متر بر روز برای این منطقه تعیین شد