Investigation of creep effect on underground structures

Joushideh, Navid and Negahdar, Alireza and Baher Talari, Taher (2016) Investigation of creep effect on underground structures. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (بررسی اثر خزش بر سازه¬های زیرزمینی)
Navid Joushideh.pdf

Download (381kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Tunneling in soft ground at urban areas, is always fraught with risks, and ignoring them can cause unpleasant consequences, among which is the problem of ground settlement is and its impact on the surface structures. Therefore these structures should be checked with relevant codes in order to prevent damages. Considering the importance of creep in soft soil, accurate assessment of its extensive effects on structures, particularly on underground structures such as tunnels, is essential. In this study, the impact of creep on the excavated tunnel structure in soft soil and created deformations in the surrounding area is evaluated by a creep behavior model and PLAXIS software, and the differences without considering the creep phenomenon is noted. Comparison of the results of numerical modeling with data examined by delicate instruments at a section of Tehran metro line 7, showed that deformations of the earth's surface in the early days at the site, were similar to the amounts of Mohr-Coulomb and hardening soil model, but over time, the pace of these settlements will increase to the point that confirms the results of modeling carried out by soft soil creep behavior model. This due to the existence of soft soil layers in the area around the tunnel, and as time goes, more creep settlement will be caused by the tensions and stress changes while excavation of the tunnel. The settlement amounts obtained by the PLAXIS software after one year for the soils that had been modeled with aid of soft soil creep model was approximately 3 to 4 times greater than the values obtained from Mohr-Coulomb behavior model, And compared to hardening soil behavior model, those reach to more than 4 times, in some areas. According to the results, it is observed that behavioral models of Mohr-Coulomb and hardening soil lack the ability of modeling the long-term settlements of tunnel accurately and when the drilled tunnel is located in soft soil, their results cannot be trusted and long-term settlements must be measured precisely and considered in the designs.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی اثر خزش بر سازه¬های زیرزمینی
Persian Abstract: تونل¬سازی در نواحی شهری و در زمین¬های نرم، همواره توأم با مخاطراتی است که نادیده گرفتن آن¬ها می¬تواند عواقب ناخوشایندی در بر داشته باشد. مسأله نشست سطح زمین و تأثیر آن بر سازه¬های سطحی از مهم¬ترین این مخاطرات است که به منظور جلوگیری از خسارت بر سازه¬های روی زمین می¬بایستی با آیین¬نامه¬های مربوطه کنترل شود. با توجه به اهمیت اثر پدیده¬ خزش در خاک¬های نرم ارزیابی دقیق اثرات گسترده آن بر روی سازه¬ها، به خصوص سازه¬های زیرزمینی مثل تونل، امری ضروری است. در این پژوهش، با استفاده از مدل رفتاری خزش خاک نرم در نرم¬افزار پلکسیس به بررسی اثر خزش بر روی سازه تونل حفاری شده در خاک نرم و تغییر شکل¬های ایجاد شده در محیط اطراف آن پرداخته شده و تفاوت آن با تغییرات حاصل، بدون در نظر گرفتن خزش سنجیده شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از مدل¬سازی عددی با داده¬های حاصل از ابزار دقیق¬های نصب شده در مقطعی از تونل متروی خط هفت تهران مشخص نمود که تغییر شکل¬های سطح زمین در روزهای اولیه در محل، مشابه با مقدار نشست¬ها در مدل¬های رفتاری موهر کلمب و خاک سخت شونده می¬باشد اما با گذشت زمان روند نشست¬ها افزایش پیدا می¬کند تا جایی که این تغییرات در راستای نتایج مدلسازی انجام شده با مدل رفتاری خزش خاک نرم قرار می¬گیرد. این امر به دلیل وجود لایه¬های خاک نرم در توده خاک اطراف محل حفر تونل می¬باشد که با گذشت زمان در اثر تنش¬های موجود و تغییرات تنش ناشی از حفر تونل نشست¬های خزشی انجام می¬دهد. در مدل¬سازی انجام شده مقدار نشست به دست آمده در نرم¬افزار پلکسیس پس از یک سال برای خاک¬هایی که با مدل رفتاری خزش خاک نرم مدل¬سازی شده اند تقریبا 3 الی 4 برابر بیشتر از نشست¬های بدست آمده از مدل رفتاری¬ موهر-کلمب می¬باشد و در مقایسه با مدل رفتاری خاک سخت شونده در بعضی نقاط این مقدار به بیش از 4 برابر نیز می-رسد و با توجه به نتایج بدست آمده مشاهده می¬شود که مدل¬های رفتاری موهر¬کلمب و خاک سخت شونده توانایی بررسی نشست¬های بلند مدت تونل را ندارند و در شرایطی که تونل حفر شده در خاک¬های نرم واقع باشد نمی توان به نتایج آن¬ها اعتماد کرد و باید نشست های بلند مدت به طور دقیق محاسبه شود و در طراحی ها لحاظ گردد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Negahdar, AlirezaUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Baher Talari, TaherUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 29 Oct 2018 19:31
Last Modified: 15 Dec 2018 19:39
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1487

Actions (login required)

View Item View Item