Obliczenia numeryczne 3D i analityczne szczelności zamka stalowej ścianki szczelnej

• Autorzy: Sawicki E. , Wyjadłowski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2015.10.24

Warianty tytułu

EN

Analytical and numerical 3D calculations of tightness of steel sheet pile joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W projektowaniu głębokich wykopów istotne jest oszacowanie wodoprzepuszczalności ich zabezpieczenia. W przypadku ścianki szczelnej zadanie polega na określeniu przepuszczalności zamka profili stalowych. PN-EN 12063 [1] zaleca zdefiniowanie przepuszczalności w zależności od tzw. parametru szczelności (oporu na przeciek) ρz [m/s], na podstawie którego określa się objętość wody mogącej przepływać przez zamek ścianki szczelnej w jednostce czasu. W artykule przedstawiono metodę oszacowania parametru ρz oraz porównano wyniki obliczeń przepływu przez ściankę szczelną, uzyskane metodą analityczną w oparciu o [1], z wynikami numerycznego modelowania 3D (jako model matematyczny, opisujący rozkład wysokości hydraulicznej w badanym obszarze, przyjęto równanie Laplace'a). Metoda analityczna daje poprawne wartości wydatku, gdy wartość współczynnika filtracji materiału wypełniającego zamek jest dużo mniejsza (dwa rzędy wielkości w przeanalizowanym przykładzie) od współczynnika filtracji sąsiadującego ze ścianką gruntu. Jeżeli warunek ten nie jest spełniony, wydatek obliczony analitycznie jest znacznie zawyżony.

EN

The quantification of seepage ground-water flow through construction of an excavation pit has practical relevance for engineers. In the case of sheet pile wall is to determine the permeability of the joints of profiles. Standard PN-EN 12063 recommends that define the permeability depending on the tightness parameter ρz [m/s]. Based on this parameter determines the volume of water likely to flow through the joint per unit of time. In this approach ρz is regarded as a material parameter wall profile defining its permeability. This paper presents a method to estimate a parameter ρz and compared the results of calculations of discharge, conducted an analytical method based on standard PN-EN 12063 with the results of numerical modelling 3D. In numerical calculations, as a mathematical model describing the hydraulic distribution in the studied area was adopted Laplace equation.Analytical method provides the correct discharge when the value of the permeability coefficient of the filler material is much smaller than the permeability of soil adjacent to the wall. If this condition is not met, the analytically calculated discharge is overestimated.

Słowa kluczowe

PL

wykop głęboki; ścianka szczelna; złącze; wodoszczelność; modelowanie 3D

EN

deep excavation; sheet pile wall; joint; watertightness; 3D modelling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 10
• Strony: 78--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il.

Twórcy

autor

Sawicki E.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

autor

Wyjadłowski M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Bibliografia

• [1] PN-EN 12063, Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych – Ścianki szczelne, 2001.
• [2] Impervious steel sheet pile walls. Design & Practical approach. ArcelorMittal Sheet Piling http://sheetpiling.arcelormittal.com/uploads/files/AMCRPS_Impervious%20SSP_GB_pdf.
• [3] Widong M., Design, Execution and Monitoring of Impervious Steel Sheet Pile Walls Embedded in Impermeable Layers, http://folk.ntnu.no/emdal/ngf/informasjon/downloads/ permanent_spunt_okt_2004/MarcWidong-Imperviouswall.pdf.
• [4] Steel Sheet Piling. The Impervious Steel Sheet Pile Wall. Part 1: Design. Part 2: Practical Aspects, http://www.arcelormittal.com/palancole/ uploads/files/AMCRPS_Impervious_EN.pdf.
• [5] Sellmeijer J. B., Cools J.P.A.E, Decker J. and Post W. J., Hydraulic Resistance of Steel Sheet Pile Joints Journal of Geotechnical Engineering, 121 (2), 105 – 110.
• [6] FlexPDE manual and documentation, http://www.pdesolutions.com/help/index.html