تحقیق در عملکرد گود عمیق تو در تو به روش تاپ دان در لایه ترکیبی خاک-سنگ در شنژن چین
مهندسی پی‌های با ابعاد بزرگ با توسعه سریع شهرنشینی در چین معرفی شد. سیستم‌های حمل و نقل سریع کالا، زیرزمین ساختمان‌های بلند مرتبه، تسهیلات زیرزمینی تبلیغاتی و خطوط لوله زیرزمینی گسترده، همه نیازمند گودبرداری و فونداسیون مناسب هستند. گودبرداری عمیق به طور کلی بر پایه مفهوم طراحی بر پایه عملکرد انجام می‌شود که نیازمند بررسی دقیق شرایط ژئولوژیکی، روش مناسب گودبرداری و سازه نگهبان است. انتخاب روش گودبرداری، سازه نگهبان و پاسخ سازه‌های اطراف در طول پروسه ساخت باید به طور کامل در نظر گرفته شود.
روش‌های گودبرداری
سه روش متداول برای گودبرداری زیرزمین عبارتند از:
- از بالا به پایین (گودبرداری عمیق)
- از پایین به بالا
- نیمه از بالا به پایین
روش از پایین به بالا به دلیل هزینه پایین، روند ساده ساخت و دوره گودبرداری کوتاه معروف است، اما سیستم پایدارسازی معمولاً نامناسب است. روش تاپ دان می‌تواند مدت زمان ساخت را با همزمانی ساخت روسازه و زیرسازه و حفاری گود کاهش دهد.
مطالعه موردی در شنژن، چین
در این مقاله، یک گودبرداری تو در تو با ابعاد بزرگ در شنژن، چین انجام شده است. این پروژه شامل یک گود هشت‌ضلعی در خارج و دو گود صلیبی شکل در داخل لایه ترکیبی خاک-سنگ است. دو تونل نگهبان به شمال و جنوب گودبرداری متصل بودند که پس از تکمیل سازه‌های اصلی وجود داشتند. ابزارگذاری‌های گسترده‌ای در طول پروسه ساخت برای ضمانت ایمنی پروژه انجام شد.
نتایج و یافته‌ها
براساس داده‌های میدانی، عملکرد نشست زمین، سازه‌های نگهبان و انحراف سازه‌های مجاور بررسی شد. داده‌ها نشان دادند که منطقه نشست زمین در عمقی بالای لایه رسی سخت اتفاق می‌افتد. جابجایی جانبی ماکزیمم سازه‌های نگهبان در 0.4He (He عمق گودبرداری است) رخ می‌دهد و این مقدار زمانی کاهش می‌یابد که عمق گود بیشتر از 0.5He باشد. بیشترین نشست زمین در 0.2He که به آهستگی با d (فاصله افقی از نقطه پایش تا لبه گود) کاهش می‌یابد. این اختلاف زیاد نشست زمین باعث کج شدن 3.13% ساختمان‌های مجاور شد. منطقه تاثیر نشست زمین 1.7He دورتر از لبه گود بود.
مدل‌سازی عددی
یک مدل عددی نیمه سه‌بعدی برای مطالعه اثر تفاوت ترتیب گودبرداری انجام شد. نتایج نشان داد که تنش اصلی ماکزیمم دیوار پوشاننده جانبی گود به بیشترین مقدار خود افزایش یافت به دلیل پیشرفت گودبرداری. این نشان دهنده آن است که ساخت دیوار جانبی و انجام گودبرداری بهتر است به طور همزمان انجام شود تا تمرکز تنش کاهش یابد.
نتیجه‌گیری
روش تاپ دان می‌تواند به طور موثری مدت زمان ساخت و هزینه‌های مرتبط با گودبرداری‌های عمیق در پروژه‌های بزرگ شهری را کاهش دهد. این مطالعه نشان داد که استفاده از این روش در پروژه‌های با لایه ترکیبی خاک-سنگ در شنژن چین، به نتایج مثبتی منجر شده است.
شکل 1 : نمای پلانی از سایت گودبرداری
شکل 2 : مقطع عرضی فونداسیون و ابزارگذاری برای پایش آن
