تحلیل برگشتی پارامترهای هیدرودینامیکی محیط متخلخل پیرامون بخش شرقی تونل 7 مترو تهران با استفاده ازگالری‌های زهکش در نرم‌-افزار PLAXIS و FLAC

نوع مقاله : علمی -پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی‌ارشد زمین‌شناسی هیدروژئولوژی، دانشگاه خوارزمی

2 استاد گروه زمین‌شناسی، دانشگاه خوارزمی

3 دکتری زمین‌شناسی مهندسی، مهندسین مشاور ساحل

چکیده

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

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

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

نویسندگان [English]

  • sharare gholizade khasevani 1
  • Mohammad Nakhaei 2
  • Sadegh Tarigh Azali3 3
1 MS.c Student in Hydrogeology, Kharazmi University
2 Professor, Department of Geology, Kharazmi University
3 Ph.D in Geology Engineering, Sahel Consulting Engineering Company
چکیده [English]

High ground watertable is one of the main problems that can disrupt the tunnel construction. The prediction of groundwater infiltration into the tunnel is very important subject for preventing problems during drilling and designing drainage system. Therefore, it is necessary to consider the amount of water flow and drainage model in the design, thus, it is necessary to forecast quantity of water flow and the drainage model and consider them in design stage. For this purpose, to present a dewatering design in the eastern part of Tehran Metro tunnel Line 7, the cross-section of 4+ 500 + 4 +600 Kilometers , two drainage galleries with a length of 14 meters were used. Modeling and estimating the entering water into the tunnel requires detailed and accurate information about soil hydrodynamic properties. Also, the accuracy of modeling and numerical analysis and comparison with actual conditions for optimization of the design is very important. One of the best methods for evaluating these parameters in ground mass scale is back analysis according to experimental results. Ground water infiltration into two galleries was calculated for the whole length of the tunnel in steady state, using from finite element and finite difference methods in PLAXIS® and FLAC® softwares.Then, from the data obtained from the Lefranc test, the value of the soil hydrodynamic parameters were estimated by the method of back analysis. The obtained results indicate the value of the method of return analysis compared to the Levfran method for measuring permeability with the same data. The measured value of groundwater infiltration in field tests was 600 cubic of meters per day and the error of the finite element and finite difference methods is equal to 12 and 4/8 percent, respectively, which are in a good agreement with the field measurements. The optimum value of permeability parameter obtained from back analysis equal to 4.5  10 -5 and 3.6  10 -5 meters per second was set for this area as well as optimum transmissivity equal to 117 and 214 meters per day.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Back analysis
  • Hydrodynamical parameters
  • Tehran subway line 7
  • Drainage gallery
  • PLAXIS and FLAC softwares

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار