Analizy numeryczne tunelu ze sklepieniem wstępnym wykonanym w technologii iniekcji strumieniowej

• Autorzy: Ochmański M. , Bzówka J. , Modoni G.

Warianty tytułu

EN

Numerical analyses of the tunnel with jet grouting canopy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizy numeryczne dotyczące płytkiego tunelu zbudowanego w gruncie niespoistym wraz ze sklepieniem wstępnym wykonanym w technologii iniekcji strumieniowej. Kompleksowa analiza procesu tunelowania, zdolna do odtworzenia z możliwie najwyższą dokładnością kształtu i położenia poszczególnych elementów, sposobu ich instalacji oraz charakterystyki różnych materiałów. Trójwymiarowy model numeryczny stworzony na przykładzie tunelu wybudowanego we Florencji. Opis zależności „naprężenie − odkształcenie” ośrodka gruntowego modelem Coulomba-Mohra oraz modelem hypoplastycznym z koncepcją odkształceń międzyziarnowych. Wykorzystanie modelu liniowo-sprężystego idealnie-plastycznego z parametrami zależnymi od czasu do symulacji procesu dojrzewania scementowanych materiałów. Wyniki obliczeń numerycznych obejmujące osiadania powierzchni terenu, odkształcenia ośrodka gruntowego otaczającego konstrukcję tunelu oraz naprężenia w jego obudowie.

EN

Numerical analyses of the shallow tunnel with jet grouting canopy built in cohesionless soil. Advanced analyses of tunnel construction process taking into account detailed geometry, installation processes and complex time dependent on the mechanical behaviour of various materials. Three dimensional numerical model created on the base of tunnel built near Florence (Italy). The soil behaviour description using two constitutive models: Mohr-Coulomb model and hypoplastic model with intergranular strain concept. The use of the linear-elastic perfectly-plastic model with time dependent properties to simulate development of mechanical properties with time due to the hydration process for cemented materials. Results of numerical analyses including surface settlements, deformation of surrounding soil and stresses in tunnel linings.

Słowa kluczowe

PL

geotechnika; iniekcja strumieniowa; budowa tunelu

• Wydawca: IMOGEOR, Spółka z o. o.
• Czasopismo: Inżynieria Morska i Geotechnika
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 3
• Strony: 406--413
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ochmański M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział Budownictwa
• Universita degli di Cassino e del Lazio Meridionale, Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica

autor

Bzówka J.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Wydział Budownictwa

autor

Modoni G.

• Universita degli di Cassino e del Lazio Meridionale, Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica

Bibliografia

• 1. ABAQUS (2013) ABAQUS Documentation. Dassault Systèmes, Providence, RI, USA.
• 2. Arroyo M., Gens A., Alonso E., Modoni G., Croce P.: Informes Sobre Tratamientos de Jet Grouting. ADIF LAV Madrid-Barcelona-Francia, Tramo Torrasa-Sants. Report of the Universidad Politecnicha de Catalunya, 2007, (in Spanish).
• 3. Arroyo M., Gens A., Croce P., Modoni G.: Design of jet-grouting for tunnel waterproofing. Proc. of the 7th Int. Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, TC28 IS Rome, Viggiani ed., Taylor & Francis Group London, 16-18 May 2011, 181-188.
• 4. Barla M., Bzówka J.: Comparing Numerical Alternatives to Model Jet Grouting in Tunnels. The Electronic Journal of Geotechnical Engineering, vol. 18, 2013, 2997-3008.
• 5. Coulter S., Martin C. D.: Ground Deformations Above a Large Shallow Tunnel Excavated Using Jet Grouting. Proc. ISRM Regional Symposium EUROCK 2004 and 53rd Geomechanics Colloquy. Edited by W. Schubert, VGE, Essen 2004, 155-160.
• 6. Croce P., Modoni G., Russo G.: Jet grouting performance in tunnelling. Proceedings of the Conference Geo-Support 2004, Orlando (Florida), September 2003: 910-922.
• 7. Croce P., Flora A., Modoni G.: Jet Grouting. Taylor & Francis Group, Boca Raton, Florida, 2014.
• 8. Herle I., Gudehus G.: Determination of parameters of a hypoplastic constitutive model from properties of grain assemblies. [W:] Mechanics of Cohesive-Frictional Materials 4 (5), 1999, 461-486.
• 9. Lee J., Fenves G. L.: A plastic-damage concrete model for earthquake analysis of dams. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 27, 1998, 937-956.
• 10. Lubliner J., Oliver J., Oller S., Onate E.: A plastic-damage model for concrete, International Journal of Solids and Structures, vol. 25, no. 3, 1989, 299-326.
• 11. Mair R. J., Taylor R. N.: Bored tunnelling in the urban environment, Proc. of the 14th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Balkema, Rotterdam, 1997, 2353-2385.
• 12. Modoni G., Koseki J., Anh Dan L. Q.: Cyclic stress strain response of compacted gravel. Géotechnique – Thomas Telford, 61(6): 2011, 473-485.
• 13. Neville A. M.: Properties of concrete, Pearson Education, Addison-Wesley Longman, Limited, 1995.
• 14. Niemunis A., Herle I.: Hypoplastic model for cohesionless soils with elastic strain range, Mechanics of Cohesive-Frictional Materials, vol. 2, 1997, 279-299.
• 15. Nocedal J., Wright S. J.: Numerical Optimization, Springer Series in Operations Research, 1999.
• 16. Panet M., Guenot A.: Analysis of convergence behind the face of a tunnel. Proc. of the International Symposium Tunnelling, (IST’82), The Institution of Mining and Metallurgy, London, 1982, 197-204.
• 17. Peck, R. B.: Deep excavations and tunnelling in soft ground. State of the art report. Proc. of the VII Int. Conf. on Soil Mechanics and Found. Eng., Mexico city, State of the art volume, 1969, 225-290.
• 18. Pichler C., Lackner R., Martak L., Mang H. A.: Optimization of jet-grouted support in NATM tunnelling. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics vol. 28 issue 7-8 June-July 2004, 781-796.
• 19. Russo G., Modoni G.: Monitoring results of a tunnel excavation in urban area. Proc. of the 5th International Symposium of the Technical Committee TC28: Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, Amsterdam, Netherlands, June 15-17 2005, 751-756.
• 20. Tamagnini C., Sellari E., Maŝin D., von Wolffersdorff P. A.: Basic hypoplastic model and small strain implementation. www.soilmodels.info, 2009.
• 21. Thomas A.: Sprayed concrete lined tunnels. Taylor & Francis Group (London and New York), 2009.
• 22. van der Stoel A. E. C. Grouting for Pile Foundation Improvement. PhD thesis, Delft University Press, 2001.
• 23. von Wolffersdorff P. A.: A hypoplastic relation for granular materials with a predefined limit state surface. Mechanics of Cohesive-Frictional Materials, vol. 1, 1996, 251-271.
• 24. Weber J. W.: Empirische Formeln zur Beschreibung der Festigkeitsentwicklung und der Entwicklung des E-Moduls von Beton. Betonwerk und Fertigteiltechnik 12, 1979, 753-756 (in German).