Modelowanie numeryczne deformacji górotworu w rejonie drążonego tunelu

Dudek, M.; Tajduś, K.; Misa, R.; Sroka, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Modelowanie numeryczne deformacji górotworu w rejonie drążonego tunelu

Autorzy

Dudek M. , Tajduś K. , Misa R. , Sroka A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Numerical modelling of rock mass deformation in the area of a tunnel excavation

Języki publikacji

Abstrakty

Przedmiotem artykułu jest szereg symulacji numerycznych dotyczących zachowania się górotworu fliszowego w rejonie drążonego tunelu. Analizie poddano zmianę stanu naprężenia i odkształcenia fliszowego masywu skalnego wokół tunelu. Do symulacji wykorzystano programy ABAQUS i RS2. Analizę wielowariantową przeprowadzono z wykorzystaniem modelu sprężysto-plastycznego Coulomba-Mohra. Uzyskane wyniki przedstawiono w formie wykresów oraz map naprężeń i przemieszczeń.

Prediction of the rock masses deformations is very important element while designing tunnels. The paper presents a series of numerical simulations of flysch rock mass behaviour in the tunnel excavation region. The change of state of stress and displacement as a result of the excavation has been analysed. The Abaqus software and educational RS2 software uses the Finite Element Method was used for the calculations. Multi-variant analysis was performed using the Coulomb-Mohr hypothesis. The obtained results have been presented in the form of graphs and maps of stresses and displacements. The presented results of numerical calculations shows the influence of the change in the angle of the discontinuity inclination of the rock mass and their mechanical properties (i.e. normal and tangential stiffness) on the state of stress and strain in the tunnel area. Presented simulations allow engineers to visualize the potentially greatest threats and provide a quick protective response.

Słowa kluczowe

tunel modelowanie numeryczne geomechanika flisz karpacki

tunnel numerical modelling geomechanics Carpathian flysch

Wydawca

Wyższy Urząd Górniczy

Czasopismo

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

Rocznik

2018

Tom

nr 9

Strony

3--13

Opis fizyczny

Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Dudek M.

IMG PAN, Kraków

autor

Tajduś K.

IMG PAN, Kraków

autor

Misa R.

IMG PAN, Kraków

autor

Sroka A.

IMG PAN, Kraków

Bibliografia

1. Aldorf J., Duris L.: Analiza wytrzymałości obudowy ostatecznej tunelu Valik. Budownictwo Górnicze i Tunelowe 2007, nr 1, s. 1–19.
2. Carter J., Yang C.: A rate-dependent creep model for anisotropic soft soils. Proceedings of the 17th Nordic Geotechnical Meeting Challenges in Nordic Geotechnics, Reykjavik 2016, s. 643–650.
3. Clausen J., Damakilde L.: A simple and efficient FEM-implementation of the Modified Mohr-Coulomb criterion. Lund Universitet, Lund 2006.
4. Dasari G., Rawlings C., Bolton M.: Numerical modelling of a NAMT tunnel construction in London Clay. Proceedings of the Int. Symp. on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, City University, Balkema 1996, s. 491–496.
5. Desai Ch.: Application of Finite Element and Constitutive Models, Tuscon 2012.
6. Dong Y., Burd H., Houlsby G.: Finite-element analysis of a deep excavation case history. Geotechnique 2015, no. 66, s. 1–15.
7. Karakus M., Ozsan O., Basarir H.: Finite element analysis for the twin metro tunnel constructed in Ankara Clay. Bulletin of Engineering Geology and Enviroment 2007, no. 66, s. 71–79.
8. Galli G., Grimaldi A., Leonardi A.: Three-dimensional modelling of tunnel excavation and lining. Computers and Geotechnics 2004, No. 31(3), s. 171–183.
9. Majcherczyk T., Niedbalski Z.: Ocena stateczności tunelu na budowie drogi ekspresowej S69 Bielsko-Biała – Żywiec – Zwadroń, odcinek C2: Szare – Laliki 43+155,74 z uwzględnieniem oceny warunków geotechnicznych i geologicznych, Kraków 2008 (niepubl.).
10. Majcherczyk T., Niedbalski Z., Blajer M.: Wpływ tunelu wykonanego w warunkach fliszu karpackiego na powierzchnię terenu. Budownictwo Górnicze i Tunelowe 2012, nr 2, s. 37–44.
11. Maraš-Dragojević S.: Analysis of ground settlement caused by tunnel construction. Gradjevinar 2012, no. 64, s. 573–581.
12. Mroueh H., Shahrour I.: A full 3-D finite element analysis of tunneling adjacent structures interaction. Computers and Geotechnics 2003, no. 30(3), s. 245–253.
13. Masin D., Herle I.: Numerical analyses of a tunnel in London clay using different constitutive models. Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground. Proceedings of the 5th Int. Conf. of TC28 of the ISSMGE, Amsterdam 2005, s. 595–600.
14. Niedbalski Z.: Analiza stateczności tunelu drogowego w Lalikach w okresie drążenia. Budownictwo Górnicze i Tunelowe 2010, nr 1, s. 29–38.
15. Oka F., Yashima A., Sawada., Adachi T.: Effects of viscoplastic strain gradient on strain localization analysis. Deformation and Progressive Failure in Geomechanics, Pergamon 1997, s. 27–30.
16. Svoboda T., Masın D.: 3D simulations of a NATM tunnel in stiff clays with soil parameters optimized using monitoring data from exploratory adit. Proceedings of the 4th Int. Conf. Engineering Geophysics, Taylor & Francis Group, London 2012.
17. Wu W., Liu G.: A Modified Drucker-Prager Criterion for Transversely Isotropic Geomaterials and its Numerical Implementation. Advanced Materials Research 2014, vol. 850–851, s. 115–119.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-e19a1a63-aaa1-4460-8da0-2d89152c48b2