Wpływ warunków kontaktu pomiędzy studnią startową do mikrotunelowania i gruntem na nośność graniczną podłoża

• Autorzy: Szajna W. S.

Warianty tytułu

EN

The influence of a type of contact between a microtunnelling starting shaft and subsoil on its ultimate bearing capacity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizuje się nośność graniczną podłoża gruntowego, w którym osadzona jest cylindryczna, żelbetowa studnia startowa, obciążona poziomą siłą wywołaną mikrotunelowaniem. Zadanie sformułowano w kategoriach metody elementów skończonych. Omówiono poszczególne składowe modelu numerycznego: model konstrukcji studni, model podłoża gruntowego oraz model warunków kontaktu studni i podłoża. Przyjęto sprężysto-plastyczny model gruntu z warunkiem plastyczności Treski. Rozważano jedynie przypadek obciążenia bez drenażu. Skoncentrowano się na analizie wpływu modelu kontaktu na uzyskane wyniki nośności granicznej. Wzięto pod uwagę dwa modele kontaktu: pełen kontakt oraz kontakt z tarciem (przy różnych wartościach współczynnika tarcia) i więzach jednostronnych pomiędzy konstrukcją a podłożem. Przyjęcie najprostszego modelu – pełnego kontaktu – powoduje znaczne zawyżenie nośność granicznej układu i zaniżenie wartości przemieszczeń studni w stosunku do rozwiązań dla modelu z więzami jednostronnymi.

EN

The paper contains the analysis of the ultimate bearing capacity of subsoil, where a cylindrical starting shaft is imbedded. The reinforced-concrete shaft is loaded with a horizontal force induced by microtunneling. The problem has been considered in terms of the finite element method. The following components of the numerical model have been discussed: the model of the shaft structure, the model of the subsoil as well as the model of the shaft-subsoil contact conditions. Elastic-plastic model of subsoil has been assumed with the Tresca plasticity condition and an undrained load case was exclusively discussed. The paper focuses on the analysis of the influence of the contact model on the obtained results of the load bearing capacity. Two contact models have been considered: full contact and contact with friction (with various values of friction coefficient) and unilateral constraints between the structure and the subsoil. The adoption of the simplest model – the full contact – results in a considerable overestimation of the ultimate load bearing capacity and an underestimation of the shaft displacements in relation to the unilateral constraints model.

Słowa kluczowe

PL

nośność graniczna; mikrotunelowanie; studnia startowa; MES (metoda elementów skończonych); warunki kontaktu

EN

limit load; microtunneling; starting well; FEM; contact conditions

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 4, no. 1
• Strony: 79--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Szajna W. S.

• Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Uniwersytet Zielonogórski

Bibliografia

• Choobbasti A. J., Nikfard R., Vahdatirad M. J., Hesami S. (2008). Control of jack thrust wall displacement in microtunnelling method. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 13, 1-10.
• Jamiołkowski M., Ladd C. C., Germaine J. T., Lancellotta R. (1985). New development in field and laboratory testing of soils. W: Proc. of the 11th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, San Francisco, 57-153.
• Madryas C., Kolonko A., Szot A., Wysocki L. (2006). Mikrotunelowanie. Dolnośląskie Wyd. Edukacyjne, Wrocław.
• Pellet-Beaucour A.-L., Kastner R. (2002). Experimental and analytical study of friction forces during microtunneling operations. Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 17, No. 1, 83-97.
• Szajna W. St., P. Malinowski P. (2012). Analysis of cylindrical microtunnelling working shaft, subjected to horizontal load. W: Underground Infrastructure of Urban Areas 2. Madryas C., Nienartowicz B., Szot A. (Eds). Taylor & Francis, London.
• Wilkinson D. (1999). Successful microtunnelling: matters which must be considered. Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 14, Suppl. 2, 47-61.