Analiza numeryczna procesu odwodnienia budowlanego wykopu zlokalizowanego w pobliżu dużej rzeki

• Autorzy: Kłobukowski D. , Godlewski T. , Popielski P.

Identyfikatory

DOI

10.22630/PNIKS.2018.27.2.20

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of dewatering process of an excavation located close to a large river

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest analiza procesu odwodnienia i sporządzeniu modelu numerycznego odzwierciedlającego warunki gruntowo-wodne podczas odwodnienia czasowego wykopu budowlanego w sytuacji dynamicznie zmiennego reżimu dużej rzeki. W publikacji przedstawiono etapową realizację modelu oraz przeprowadzenie obliczeń w programie ZSoil z użyciem metody elementów skończonych (MES). Celem obliczeń było wyznaczenie poziomu ciśnień porowych ośrodka gruntowego oraz wielkości deformacji dna wykopu w kilku etapach symulacji, uwzględniających zmienny poziom wody w pobliskiej rzece. Obliczenia zostały skalibrowane na podstawie wyników monitoringu odwodnienia. Model obejmował przeprowadzenie obliczeń dla przepływającej fali wezbrania. Wyniki otrzymanych ciśnień porowych zostały przeliczone na wysokości wody gruntowej w najbardziej charakterystycznych punktach modelu. W analizie uwzględniono istniejące piezometry w celu porównania wartości otrzymanych z symulacji z wartościami zmierzonymi na budowie. Opracowany model uwzględniał różne warianty charakteryzujące poziomy wody w rzece oraz możliwość awarii studni. Uzyskane wyniki wskazują na wpływ usytuowania wykopu i tym samym uzależnienia poziomu wody gruntowej od drenującej bądź zasilającej rzeki.

EN

The main aims of the paper are the analysis of a dewatering process and the preparation of a numerical model for a dewatering of an excavation located near a river with dynamically changing water level, while accounting for existing groundwater conditions. In the publication stages of the construction of the model and the calculations using ZSoil software utilising finite element method (FEM) are presented. The purpose of the calculations was to estimate the pore water pressure in the subsoil and the deformations at the bottom of the excavation in few subsequent calculation stages, while taking the variation of the Vistula river level into account. The results of the calculations were calibrated based on the groundwater monitoring results. The increasing water level of the river has been included in the calculations. The virtual analysis reproduces the existing piezometers, allowing to compare calculated results with the values measured at the site. Additionally, the model included variants characterizing the water levels in the Vistula river and the possibility of the dewatering well failure. Obtained results suggest that the location of the excavation, in reference to the river, is a major contributing factor, as the groundwater flow is dependent on the boundary conditions assumed for the river (inflow or drainage) based on its characteristics.

Słowa kluczowe

PL

odwodnienie wykopu; modelowanie MES; deformacja; filtracja wody

EN

excavation dewatering; finite element method; FEM; deformation; water filtration

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 27, No. 2
• Strony: 207--216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kłobukowski D.

• Instytut Techniki Budowlanej, Zakład Konstrukcji Budowlanych, Geotechniki i Betonu, 02-656 Warszawa, ul. Ksawerów 21, Poland

autor

Godlewski T.

• Instytut Techniki Budowlanej, Zakład Konstrukcji Budowlanych, Geotechniki i Betonu, 02-656 Warszawa, ul. Ksawerów 21, Poland

autor

Popielski P.

• Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Zakład Budownictwa Wodnego i Hydrauliki, 00-653, Warszawa, ul. Nowowiejska 20

Bibliografia

• Bogusz, W., Godlewski, T. i Łukasik, S. (2017). Współpraca obiektów budownictwa energetycznego z podłożem w zróżnicowanych warunkach geotechnicznych. Geoinżynieria. Drogi, Mosty, Tunele, 61(4), 24-29.
• Bujakowski, F. (2015). Morfogeniczne kryteria identyfikacji zróżnicowania fitracji w warstwie aluwialnej na przykładzie doliny środkowej Wisły (praca doktorska). Warszawa: Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.
• Gruszczyński, W. i Małecki, J. (2006). Numeryczny model filtracji nieustalonej dla doliny Wisły w rejonie ujścia rzeki Świder. Geologos, 1426-8981(10), 65-73.
• HydroGeoStudio (2013a). Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla budowy bloku energetycznego. Warszawa: HydroGeoStudio.
• HydroGeoStudio (2013b). Projekt wykonawczy odwodnienia budowlanego dla budowy bloku energetycznego. Warszawa: HydroGeoStudio.
• ITB (2016). Opinia naukowo-techniczna. Warszawa: ITB.
• Kłobukowski, D. (2017). Analiza procesu odwodnienia budowlanego podczas budowy nowego bloku energetycznego z wykorzystaniem symulacji numerycznej (praca magisterska). Warszawa: Politechnika Warszawska.
• Popielski, P. (2000). Model sufozji mechanicznej w ujęciu metody elementów skończonych. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• Sokołowski, J. i Żbikowski, A. (1993). Odwodnienia budowlane i osiedlowe. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• Wieczysty, A. (1982). Hydrogeologia inżynierska. Warszawa: PWN.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).