Analiza warunków stateczności tunelu w masywie skalnym o strukturze blokowej dla sytuacji tunelu metra w Nowym Jorku (rejon Manhattan)

• Autorzy: Jakubowski J. , Stypulkowski J.

Warianty tytułu

EN

Tunnel stability analysis in blocky rock mass, for Manhattan underground tunnel conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej wpływu nieciągłości na warunki stateczności tunelu w rejonie stacji metra Manhattan w Nowym Jorku z zastosowaniem metody MSB. Jest to metoda (i program), która na podstawie statystycznego opisu systemu nieciągłości odwzorowuje strukturę bloków skalnych wokół tunelu i analizuje ją w ogólnym schemacie prób statystycznych Monte-Carlo. Dostępny obszerny i dokładny opis geologiczny umożliwił opracowanie statystycznego modelu systemu nieciągłości i przeprowadzenie serii symulacji warunków stateczności. Porównano wyniki obliczeń dla dwóch kierunków prowadzenia tunelu oraz dla tunelu nieobudowanego i w obudowie kotwowej. Relacje dotyczące geometrii, położenia i wielkości typowych niestatecznych bloków skalnych wokół tunelu umożliwiły porównanie wyników symulacji numerycznych z obserwacjami.

EN

The paper presents discontinuities effect on tunnel stability conditions analyzed with MSB numerical simulation method. Based on statistical description of discontinuities network the MSB method and code creates representation of a blocky structure around a tunnel and analyzes it within a general statistical simulation scheme. Comprehensive description of geology in the vicinity of underground tunnel in Manhattan, New York was a basis for building a statistical model of discontinuities network followed by numerical simulation of stability conditions. Results for two different tunnel directions and for unsupported and rock bolted tunnel were compared. Information on observed geometry, location and size of real unstable blocks around the excavated tunnel allowed comparing computation results with observations.

Słowa kluczowe

PL

mechanika skał; symulacja stochastyczna; symulacja numeryczna; teoria bloków; budownictwo podziemne; tunelowanie

EN

rock mechanics; statistical simulation; numerical simulations; block theory; underground construction; tunnelling

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 31, z. 3
• Strony: 199--207
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jakubowski J.

• Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Stypulkowski J.

• Mueser Rutledge Consulting Engineers, New York

Bibliografia

• [1] Cording E.J., Mahar J.W.: The Effect of Natural Geologic Discontinuities on Behavior of Rock in Tunnels. Rapid Excavation and Tunneling Conference, Las Vegas, Nevada 1974
• [2] EM 1110-2-2901, Engineer Manual. Engineering and Design, Tunnels and Shafts in Rock. US Army Corps of Engineers 1978
• [3] EM 1110-1-2907, Engineer Manual. Engineering and Design. Rock Reinforcement. US Army Corps of Engineers 1980
• [4] Goodman R.E. Shi G.H.: Block Theory and its application to Rock Engineering. Prentice Hall, Englewood Cliffs 1985
• [5] Hudson J.A, Priest S.D.: Discontinuities and Rock Mass Geometry. Int. J. Rock Mech. Min Sci & Geomech. Abstr., 16, 1979
• [6] Jakubowski J.: Prediction of the load of tunnel support in the rock mass of blocky structure by statistical methods, Praca doktorska, Kraków, AGH 1994
• [7] Jakubowski J.: Statistical simulation of 3D blocky structure — a guide for tunnel design in jointed rock. Rock Mechanics, A Challenge for Society, Proceedings of the ISRM Regional Symposium EUROCK 2001, Espoo, Finland, A.A.Balkema Publishers 2001
• [8] Jakubowski J., Stypulkowski J.: The effect of natural geologic discontinuities on behavior of rock in tunnels, revised W: Mining and tunneling innovation and opportunity, pod red. R. Hammah, proceedings of the 17th Tunneling Association of Canada Conference and 5th North American Rock Mechanics Symposium, University of Toronto Press 2002
• [9] Kulatilake P.H.S.W.: Fracture characterization and network modelling. EUROCK 2001 Pre-Symposium Course, Espoo, Helsinki University of Technology 2001
• [10] Lin D., Fairhurst G: Static analysis of the stability of three-dimensional blocky systems around excavations in Rock. Int. J. Rock Mech. Min Sci & Geomech. Abstr. 25, 1988
• [11] Shanley R.J., Mahtab M.A.: Delineation and analysis of clusters in orientation data. Mathematical Geology, 8, 1976
• [12] Warburton P.M.: Vector stability analysis of an arbitrary polyhedral block with any number of free faces. Int. J. Rock Mech. Min Sci & Geomech. Abstr., 18, 1981