دانلود مقاله عمران احداث تونل مترو و برخورد با مشكلات سفره آبهاي زيزميني در آب رفتهای جنوب دشت تهران

مقــــدمــــه

به دلايل تاريخي شناخته شده اكثر شهرهاي بزرگ از جمله تهران بر روي زمينهاي نرم بنا شده اند. پيشرفت زمان و رشد فزاينده جمعيت اين شهرها نيز لزوم احداث فضاهاي زيرزميني جهت تاسيسات و ارتباطات شهري را امري اجتناب ناپذير شمرده است. لذا مهندسين طراح بايد با توجه به وضعيت زمين شناسي مهندسي منطقه ، سازه هاي سطحي ، حجم ترافيك ، سطح قيمتها ، كيفيت و كميت نيروي انساني ، زمان مجاز كار و … روش منطبق با شرايط مزبور انتخاب و يا احتمالا“ ابداع نمايند.

اجراي طرح مترو در شهر بزرگي مانند تهران آسان نبوده بخصوص كه موانع اجرائي زيادي وجود دارد.

گرچه در سطح شهر تهران موانع طبيعي مانند رودخانه وجود ندارد كه آن نيز بر مشكلات موجود بيفزايد ، ولي وجود تعداد زيادي قنوات دائر و باير ، چاههاي دفع فاضلاب و بالا آمدن سطح آبهاي زيرزميني از جنوب تا مركز شهر تهران ، كار اجرائي طرح را پيچيده تر كرده است.

در اين بخش خلاصه اي از فعاليت هاي مطالعاتي ، طراحي ، اجرائي در مورد بررسي و دفع آب از سازه هاي متروي تهران ميباشد كه در فاصله زماني سالهاي 1372 تا 1376 انجام شده است. گرچه اين مطالعات ميبايستي در ابتداي كاريعني همزمان با بررسيها و مطالعات اوليه صورت ميگرفت وليكن بدلايلي اين امر ممكن نگرديده و اكنون بايد هزينه ها و مشكلات ناشي از تاخير بيست و چند ساله را تحمل نمود.

بطور كلي راه حل هاي جلوگيري از نفوذ آب به داخل سازه ها در دو بخش كلي انجام شده :

• تخليه آب بمنظور آماده سازي محل جهت احداث ساختمانهاي پيش بيني شده.

• جلوگيري از نفوذ آب به داخل سازه هاي ساخته شده و آماده نمودن تاسيسات جهت بهره برداري مطابق با آئين نامه هاي موجود.

فصل دوم : شناخت وضعيت زمين شناسي و آبهاي زيرزميني در دشتهاي جنوب تهران

بخش اول :كلياتي در مورد وضعيت زمين شناسي مهندسي دشت هاي جنوب تهران :

منطقه تهران در پهنه اي بين دو وادي كوه و كوير ( دامنه جنوبي البرز و دشتهاي شهريار و ورامين ) واقع شده و حد طبيعي فضاي آن از دو طرف ديگر بوسيله دو رودخانه جاجرود و كرج مشخص مي شود. اين در رودخانه در نزديكي ورامين به يكديگر ملحق شده و به سوي درياچه فصلي واقع در كوير نمك جاري شوند.

شكل 1 – فضاي جغرافيايي تهران
در يك مقطع شمالي و جنوبي از پهنه تهران ، پنج بخش مشاهده مي شود ( شكل 2 ) :

• دامنه كوهستان شميرانات با شيب 10 تا 15 درصد

• از تجريش تا تپه هاي عباس آباد با شيب 3 تا 5 درصد

• از عباس آباد تا خيابان انقلاب

• از انقلاب تا نزديكي ري با شيب 2 درصد

• از ري تا ورامين با شيب بسيار ملايم 1 درصد كه تا كناره كوير ادامه مي يابد.

در يك نگرش كلي ، وضعيت رسوبات آبرفتي تهران از جنوب به سمت شمال به صورت زير است :

قسمت اعظم جنوب تهران را رسوبات ريز دانه رس و سيلت تشكيل داده ( ML – CL ) كه در اعماق مختلف داراي لايه هايي از شن و ماسه با ضخامتهاي متفاوت مي باشند. البته در قسمتهاي جنوبي تر گهگاه به رس با پلاستيسيته بالا ( CH ) نيز برخورد شده است عمده اين خاكها از نوع پيش تحكيم يافته مي باشند . در اين خاكها مواد گچي و آهكي به صورت پراكنده ديده شده است . اين امر موجب مشكل بودن حفاري دستي گرديده بطوريكه در حوالي بهشت زهرا گاها“ از قلم و چكش جهت كندن استفاده مي شود.

از جنوب به سمت شمال بر ميزان درشت دانه ها افزوده شده به نحوي كه درحوالي قورخانه ، عمده خاك از شن ريز و ماسه به همراه مقدار كمي سيلت و رس تشكيل شده و در مناطق شمالي تر ، قلوه سنگ و شن درشت نيز در بين روسوبات يافت مي شود
بطور كلي خاكهاي نواحي مركزي و شمالي تهران عمدتا“ شن و ريگ همراه با مقداري مواد ريز دانه و آهكي بوده كه همين امر موجب مقاومت بالاي آن شده است اين مقدار ريز دانه باعث نامگذاري هاي مختلفي براي اين خاكها در طبقه بندي خاك ( GW – GC – GP ) گرديده است. در شكل 3 برش عرضي ، شمالي – جنوبي از شهر تهران ملاحظه مي شود.

شكل 3 – برش عرضي ، شمالي جنوبي شهر تهران

بخش دوم : وضعيت آبهاي زيرزميني در دشتهاي جنوب تهران :

- جريان آب بداخل تونل

بطور كلي مساله آب زيرزميني در احداث تونل در مناطق شمالي و مركزي تهران وجود نداشته مگر آنكه در شمال به چينه هاي با تراوايي كم و در مركز به قناتهاي فعال برخورد شود كه آنهم بطور موضعي بوده و باعايق نمودن آن بخش از تونل و يا منحرف ساختن قنات رفع خواهد شد.

اما در جنوب تهران بعلت سيلتي و رسي بودن خاكها و وجود خاكهاي دستي احتمالي در مسير تونل و با توجه به بالا بودن سطح آب ، ضروري است كه سطح آب زيرزميني پايين انداخته شود كه اين امر در حال حاضر توسط سازمان آب تهران با بكارگيري چندين چاه پمپاژ بطور شبانه روزي در مسير چهار راه گلوبندك تا خيابان شوش انجام مي گيرد. البته سازمان آب تهران در نظر دارد تا با احداث حدود 40 كيلومتر كانال و سيفون ، آب اين منطقه را بطرف جنوبغربي ( حوالي پشت فرودگاه مهر آباد ) هدايت و مشكل اين منطقه را بطور اصولي حل نمايد. بدين ترتيب زمينهاي جنوبغربي تهران نيز از خطر خشك شدن رهايي خواهند يافت.

يكي از اساسي ترين كارهائي كه مي بايست قبل از شروع عمليات اجرائي متروي تهران انجام ميشد مطالعات هيدرولوژي و ژئوهيدرولوژي تهران بود كه متاسفانه مشاور اوليه متروي تهران در اين مورد نه تنها اقدامي ننموده است بلكه بعلت عدم آشنائي به تكنيك هاي قديمي تامين و انتقال آب در تهران دچار اشتباهي نيز شده است و وجود بيش از دويست و هفتاد رشته قنات در محدوده شهري تهران را ناديده گرفته و در مورد بالا آمدن سطح آب زيرزميني در تهران تدبيري اتخاذ ننموده است و اكنون با بيست و چندسال تاخير ، مطالعات ، بررسي و طراحي همزان با عمليات اجرائي با هزينه اي چندين برابر انجام مي شود.

نفوذ آب به سازه هاي متروي تهران عمدتا“ از منابع به شرح زير ميباشد :

1- نزولات جوي و آبهاي سطحي :

در قسمت شمال خط يك حد فاصل ايستگاههاي R – N با توجه به اينكه بافت زمين از نوع دج و سنگ جوش بوده و كاملا“ نفوذ ناپذير ميباشد و همچنين به علت اينكه عمليات حفاري تونل و ايستگاهها در اين قسمت به صورت ترانشه باز انجام شده است و روي تونل ها و ساختمان ايستگاهها بعد از اتمام عمليات ايزوله كامل نشده خاك ريزي گرديده است كه درزمان بارندگي و يا وجود آب هاي سطحي، آبياري فضاي سبز و … آب در زميـن نفـوذ نمـوده و بر روي سازه ها ، پشت سازه ها انباشته شده و از محل درزها يا جاي سوراخ بولت هاي قالب هاي بتن ريزي به داخل نفوذ مي نمايد.

اين مشكل به صورت حاد در ايستگاههاي (1) N ، (1‌)O ، (1)‍P ، (1) Q و تونلهاي حدفاصل به صورت وضوح وجود داشته و دارد.

2-آبهاي زيرزميني :

آبهاي زيرزميني به صورت عمده در دو محدوده ، سازه هاي متروي تهران را تهديد مي نمايد.
1-2- آبهاي زيرزميني از سفره اصلي تهران در مركز شهر حدفاصل خيابان شوش تا محور خيابان جمهوري اسلامي ، در چهل سال گذشته در محدوده فوق الذكر 20 الي 30 متر بالا آمده است. و بالاتر از سطح راديه خط يك و قسمتهاي از خط دو قرار گرفته است .اين حالت در خط يك متر و در حال حاضر از ايستگاه F تا I و تونلهاي حدفاصل آنها وجود دارد و با توجه به روند بالا آمدن سطح آب زير زميني انتظار مي رود در سالهاي آينده تا ايستگاه J پيشرفت نمايد.

شكل 4- مقطع شماتيك از تونل حد فاصل(1) Q – (1) P

2-2- لايه هاي آبدار در زمين هاي دج شمال شهر

در تپه هاي عباس آباد كه سطح آبهاي زيرزميني در عمق بيشتري قرار دارد بافت زمين از نوع دج و نفوذ ناپذير مي باشد. ليكن لايـه هـاي نفـوذ پـذيري وجود داشته و حركت آب در اين لايه ها و برخورد آن به سازه هاي مترو ايجاد خطر مينمايد.ايـن حالـت در ايستگاه R ، تـونـل شمـالي آن و تا ايستگاه Q مشاهده مي شود.

3- قنوات و كانالهاي جمع آوري آبهاي سطحي :

در محدوده 20 گانه تهران بيش از 270 رشته قنات وجود دارد كه اكثر آنها بصورت متروكه در آمده است و معضلاتي براي متروي تهران بوجود آمده است . متاسفانه مشاور اوليه متروي تهران شناختي از قنوات نداشته و وجود قنوات را كه بيش از 700 كيلومتر در زيرزمين تهران ، گالري و مجاري دارند ناديده گرفته است و حتي تعدادي ايستگاهها را در محل تلاقي قنات پيش بيني نموده است مانند ايستگاه J كه در محل برخورد قنات ناصري ( شاه سابق ) با خط دو احداث شده است.

كانالهاي زيرزميني جمع آوري آبهاي سطحي در تهران نيز مشكلاتي براي متروي تهران به وجود آورده است. در بعضي از محلها اين كانالها برخورد مستقيم با سازه هاي مترو داشته ( مانند كانال اصلي جمع آوري آبهاي سطحي خيابان جمهوري در ميدان بهارستان با خط دو مترو تداخل نموده است ) و يا در بعضي از محل ها به موازات تونل مترو احداث شده است مانند كانال جمع آوري آبهاي سطحي در خيابان مفتح كه به موازات تونل خط يك ساخته شده است. اين كانال در حد فاصل ميدان هفت تير تا ميدان استقلال به موازات تونل خط يك و در سطحي بالاتر قرار گرفته است.

كانالهاي جمع آوري آبهاي سطحي شهرداري تهران حامل فاضلابهاي سطحي و زباله و … ميباشد كه اكثرا“ در مواقع سيلاني قادر به تخليه كامل نبوده و مسدود ميگردد و به شكل تحت فشار در مي آيد و با توجه به اينكه در قسمتي از اين مسير ، تونلها با ماشين حفاري احداث شده و سگمنت هاي پيش ساخته در آن قرار گرفته و عايق كاري نشده است نشت آب در طول خط در چندين محل وجود دارد. اگرچه در چندين محل ، اين كانال ( به علت برخورد با ايستگاهها ) تغيير مسير داده شده است ( شمال ايستگاه L – ايستگاه J K – ايستگاه J )اين مشكل همچنان وجود داشته و تونل ها و ايستگاههاي مترو را تهديد مي نمايد.

4- نشت آب از شبكه لوله كشي آب تهران

به علت فرسودگي شبكه آب تهران و تلف آب بيش از 40% در آن ، كه در قسمتهاي مركزي شهر به علت قدمت آن به بيش از 50% پيش بيني ميگردد. شكستگي جزئي لوله هاي آب در محدوده مركزي شهر به علت نفوذ پذيري بودن خاك اين مناطق از سطح خيابانها مرئي نبوده و مستقيما“ به سطوح پائين تر نفوذ مي نمايد و با توجه به اينكه لوله هاي شبكه آب نسبت به سازه هاي مترو در سطح بالاتري قرار گرفته است نشت آب در محل هاي متعدد مشاهده مي شود و در بعضي مواردشكستگي لوله هاي اصلي ، تونل ها و ايستگاهها را پر از آب مي نمايد.( مانند شكستگي لوله 500 ميلي متري شبكه آب تهران در ايستگاه J و يا لوله 700 ميلي متري در ايستگاه نواب و لوله 600 ميليمتري در ايستگاه L ).

تعداد صفحات:112

متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن در این صفحه درج شده (به طور نمونه) و ممکن است به دلیل انتقال به صفحه وب بعضی کلمات و جداول و اشکال پراکنده شده یا در صفحه قرار نگرفته باشد که در فایل دانلودی متن کامل و بدون پراکندگی با فرمت ورد wordکه قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است.