Design analysis of an underground tunnel in Tamilnadu

• Autorzy: Vanuvamalai A. , Jaya K. P.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ace-2018-0002

Warianty tytułu

PL

Analiza projektowa tunelu podziemnego w Tamilnadu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Underground structures have gained importance in recent times all over the globe. Successful completion of such ventures hinges on accurate and realistic design which is neither optimistic nor conservative, and a balanced design is the need of the hour. The present work shows a comparative study on support design, such as Terzhagi’s load theory and quantitative methods of Rock mass quality (Q), Rock Mass Rating of Bieniawski, and PLAXIS-2D Numerical modeling. The results obtained show that final support measures such as shotcreting, thickness, rock bolting, length, frequency, and requirements of steel supports are better. Based on engineering judgment and analytical approaches, realistic support measures were obtained for an access tunnel to be excavated in Nilagiri, Tamil Nadu.

PL

W ostatnim czasie technologia przestrzeni lub podziemne struktury zyskały na znaczeniu na całym świecie. Sukces w realizacji takich przedsięwzięć zależy od dokładnego i realistycznego projektu, który nie jest ani optymistyczny, ani konserwatywny, a niezwykle potrzeby jest obecnie zbalansowany projekt. W niniejszej pracy przedstawiono badanie porównawcze dotyczące projektu wsparcia, takie jak teoria obciążenia Terzhagiego oraz ilościowe metody jakości ośrodka skalnego (Q), oceny ośrodka skalnego według Bieniawskiego oraz modelowanie numeryczne Plaxis 2D. Uzyskane wyniki pokazują, że końcowe środki wsparcia, takie jak torkretowanie, grubość, przebijanie skał, kotwienie, długość, częstotliwość, wymagania w zakresie stalowych podpór, są lepsze. Na podstawie osądów inżynieryjnych i podejść analitycznych uzyskano realistyczne środki wsparcia dla tunelu dostępowego, który ma zostać wykopany w Nilagiri, Tamil Nadu. Nowoczesne oprogramowanie elementów skończonych umożliwia przeprowadzenie bardzo szczegółowej analizy 2D o wysokiej rozdzielczości dla realistycznych scenariuszy. Obserwuje się również zmianę w rozkładzie powyższego parametru projektowego wzdłuż przekroju poprzecznego tunelu. Przyjęte środki wsparcia projektowego są realistyczne i są analizowane za pomocą różnych metod projektowania podpór. Mogą one jednak zostać poddane nieznacznej korekcie w oparciu o szczegółową geologiczną i geotechniczną ocenę drążenia tunelu, którą należy przeprowadzić podczas budowy. W badaniu zastosowano porównanie środków wsparcia przez różnych autorów i za pomocą różnych metod oraz Plaxis 2D. Dokładne porównanie podpór za pomocż różnych metod dominujących w powszechnej praktyce pod względem konwencjonalnych przekonań również wpłynęło na końcowe środki wsparcia. Ze względu na fakt, iż zwisający ładunek znajduje się na wysokości poniżej 500 metrów nad właściwym podłożem, nie omówiono żadnych warunków przeciążania ani ściskania. Badanie to opiera się na szczegółowym projekcie realizowanym poprzez zbieranie danych terenowych oraz stosowanych danych. Jednak wariacje zostaną spełnione podczas rzeczywistego drążenia tunelu. W ramach kompromisu zalecono przeprowadzenie badań w pierwotnym miejscu jako wstępnych działań budowlanych mających na celu otrzymanie bardziej realistycznych warunków; a także, aby przede wszystkim sprawdzić obecne prace projektowe wykonywane w oparciu o dane laboratoryjne.

Słowa kluczowe

EN

underground structure; RMR; rock mass rating; design; support measure; PLAXIS 2D; tunnel

PL

technologia przestrzeni podziemnej; RMR; jakość ośrodka skalnego; projekt; środek wsparcia; Plaxis 2D; tunel

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 64, nr 1
• Strony: 21--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Vanuvamalai A.

• Anna University, Department of Civil Engineering, College of Engineering Guindy, Chennai, India

autor

Jaya K. P.

• Anna University, Department of Civil Engineering, College of Engineering Guindy, Chennai, India.

Bibliografia

• 1. Austrian Society for Geomechanics, Guideline for the geotechnical design of underground structures with conventional excavation. 2001, 2008, 2009.
• 2. Barton, N. Lien., and Lunde J. (1974). Engineering classification of Rock masses for the Design of tunnel Supports, Rock Mechanics Springer-Vertag vol. 6.
• 3. Bieniawski, Z.T. (1973). Engineering Classification of Jointed Rock masses, The Civil Engineer in South Africa.
• 4. Bieniawski, Z.T. (1979). The Geomechanics Classification in Rock Engineering Applications, Intl.Soc. For Rock. Mech.
• 5. Bieniawski, Z.T. (1989). Engineering Rock Mass Classification John Wiley &sons.
• 6. Brekke, T.L. (1968). Blocky and seamy rock in tunnelling Bull.Assoc.Eng.Geol Vol.5.
• 7. Brinkgreve R.B.J. et al., (2002), PLAXIS 2D- Version 8 User Manual, A.A. Balkema Publishers.
• 8. Grimstad, E. and Barton, N. (1993) Updating of the Q system for NMT-Intl symposium on sprayed concrete-Modern use of wet mix sprayed concrete for underground support.
• 9. Hoek, E. and Brown, E.T. (1982). Underground excavation in rocks Institution of Mining and Metallurgy, London.
• 10. Terzhagi, K. (1946). Rock defects and load on tunnel supports, Introduction to Rock tunnelling with steel supports published by Proctor, Ohio, USA.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).