Investigation of foam characteristics and its effect on shear strength of granular and mixed soils (Case study of Tabriz Metro)

Authors

1 Faculty of Engineering, University of Azarbaijan Shahid Madani, Tabriz, Iran

2 Faculty of Civil Engineering, University of Tabriz, Tabriz 5166616471, Iran

Abstract

In earth pressure balanced tunnel boring machine (EPBM) operation, soil conditioning is critical for effective performance (Zhou and Yang, 2020). Foam as a soil conditioning agent has been widely used in EPBM tunneling to modify the mechanical and hydraulic properties of excavated soils. Soil conditioning involves the injection of improvement materials from the mechanized tunneling machine to the work field and excavated soils (Hajialilue-Bonab et al., 2014). The purpose of this process is to change the properties of excavated soils so that the excavation process can be possible for different types of soils. But the performance of this modification is not the same for all types of soils and depends on some factors. Some of these factors are related to the geotechnical properties of excavated soils and some other are related to the injection system.

Keywords

Main Subjects

References

اسدالهی م، مومیوند ح، "تحلیل کلیدی تأثیر فشار متعادل­ کننده زمینِ سپرِ EPB در جابه ­جایی‌های سینه-کار تونل به­ روش عددی (مطالعه موردی: تونل انتقال آب ابوذر تهران)"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، 1399، 50 (4)، 83-93. DOI:10.22034/jcee.2020.21903.1540
بخشنده ح، زمزم م ص، موسوی س ا، طریق ازلی ص، "انتخاب مناسب‌ترین مجموعه بهسازی خاک در حفاری مکانیزه تونل خط 7 متروی تهران"، مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی، 1392، 2 (2)، 145-154.
پورمند س، چاکری ح، حاجی علیلوی بناب م، رجایی م م، "بهسازی اصلاح خاک با استفاده از مواد افزودنی فوم، پلیمر در حفاری مکانیزه (مطالعه موردی: متروی خط 2 تبریز)"، دومین کنفرانس منطقه‌ای و یازدهمین کنفرانس تونل ایران، تهران، 1395.
حسن ­پور ج، فرج ­پور م، حمزه ن، "بررسی کمی اثر کاربرد فوم ­های ضدسایش بر سایندگی مصالح زمین ­شناسی در حفاری با ماشین ­های تونل ­بری"، نهمین همایش زمین ­شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، تهران، 1395.
رضایی فرعی ا ح، بابائی س، "بررسی اثرات پارامترهای مختلف در تعیین میزان بهینه فشار جبهه کار تونل‌های مکانیزه در خاک‌های رسی- سیلتی"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، 1396، 47 (3)، 33-45.
رضایی فرعی ا ح، شیرزه حق م، "تعیین فشار جبهه کار حفاری با EPB به روش‌های تحلیلی، تجربی و عددی (مطالعه موردی: متروی تبریز"، نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، 1398، 49 (4)، 21-32. https://doi.org/10.22034/ceej.2020.7656
طریق ازلی ص، غفوری م، لشکری‌پور غ، حسن‌پور ج، "تأثیر ذرات ریزدانه بر روی مقدار افت مخروط اسلامپ در خاک به ­عمل ­آوری شده با فوم برای حفاری با ماشین EPB"، مهندسی تونل و فضاهای زیرزمینی، 1393، 3 (2)، 145-159.
Ball RPA, Young DY, Isaacson J, Champa J, Gause C, “Research in soil conditioning for EPB tunneling through difficult soils”, In: Almeraris G, Mariucci B, (Eds.), Rapid Excavation and Tunneling Conference (RETC), Las Vegas, USA, 320-333, 2009.
EFNARC ed., “Specification and guidelines for the use of specialist products for mechanized tunneling (TBM) in soft ground and hard rock”, 2005. 
Hajialilue-Bonab M, Sabetamal H, Bezuijen A, “Experimental study on foamed sandy soil for EPBM tunnelling”, Advances in Railway Engineering, 2014, 2 (1), 27-40.
Jancsecz S, Krause R, Langmaack L, “Advantage of soil conditioning in shield tunnelling- experiences of lrts Izmir”, In T. Alten (Ed.), Challenges for the 21st Century: Proceedings of the World Tunnel Congress '99. Rotterdam: A. A. Balkema. 1999. http://www.langmaacks.eu/assets/oslo_mbt- version.pdf.
Katebi H, Rezaei AH, Hajialilue-Bonab M, Tarifard A, “Assessment the influence of ground stratification, tunnel and surface buildings specification on shield tunnel lining loads (by FEM)”, Tunnelling and Underground Space Technology, 2015, 49, 67-78. https://doi.org/10.1016/j.tust.2015.04.004
Maidl B, Herrenknecht M, Maidl U, Wehrmeyer G, “Mechanised shield tunnelling”, Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin, Germany, 2012. https://doi.org/10.1002/9783433601051
Mostafaei M, Rezaei AH, Rastegarnia A, “Assessment of the impact of case parameters affecting abrasion and brittleness factors in alluviums of line 2 of the Tabriz subway, Iran”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2019, 78 (5), 3851-3861. https://doi.org/10.1007/s10064-018-1350-2.
Peila D, Oggeri C, Vinai R, “screw conveyor device for laboratory tests on conditioned soil for epb tunneling operations”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2007, 133 (12), 1622-1625. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2007)133:12(1622).
Plötze M, Puzrin A, Zumsteg R, “Reduction of the clogging potential of clays: New chemical applications and novel quantification approaches”, Géotechnique, 2013, 63 (4), 276-286. https://doi.org/10.1680/geot.SIP13.P.005.
Rezaei AH, Shirzehhagh M, Baghban Golpasand MR, “EPB tunneling in cohesionless soils: A study on Tabriz Metro settlements”, Geomechanics Engineering, 2019, 19 (2), 153-165. https://doi.org/10.12989/gae.2019.19.2.153.
Thewes M, Budach C, “Soil conditioning with foam during EPB tunneling”, Geomechanik und Tunnelbau, 2010, 3 (3), 256-267. https://doi.org/10.1002/geot.201000023.
Vinai R, Oggeri C, Peila D, “Soil conditioning of sand for EPB applications: laboratory research”, Tunnelling and Underground Space Technology, 2008, 23 (3), 308-317. https://doi.org/10.1016/j.tust.2007.04.010.
Zhou X, Yang Y, “Effect of foam parameters on cohesionless soil permeability and its application to prevent the water spewing”, Applied Sciences, 2020, 10 (5), 1787. https://doi.org/10.3390/app10051787.

Files

Share

How to cite

Statistics