Omówiono najczęściej wykorzystywane wzory empiryczne do opisu niecki osiadania powierzchni terenu wywołanego drążeniem tunelu tarczą zmechanizowaną. Kolejno przedstawiono model numeryczny szczegółowo odwzorowujący proces drążenia tunelu tarczą EPB umożliwiający określenie osiadania w krótkim czasie, tj. podczas drążenia tunelu i na krótko po jego zakończeniu, a także osiadania wywołanego procesem konsolidacji podłoża gruntowego. Potwierdzono duży przyrost osiadania terenu wywołanego rozproszeniem nadwyżki ciśnienia wody w porach gruntu.
EN
The most frequently used empirical formulas used to describe the short-term ground surface settlement induced by shield have been presented. Furthermore, a brief description of the numerical model for the simulation of mechanized tunnelling able to predict short-term settlement, i.e. during tunnelling and shortly after it, and as well subsidence of the ground surface due to consolidation process. A significant increase of surface settlement related to the dissipation of excess pore water pressure was confirmed.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Racjonalny pod względem kosztów tok projektowania uszczelnienia dna wykopu w technologii iniekcji strumieniowej. Poziome przegrody grawitacyjne z częściowo zachodzących na siebie kolumn jet grouting zapewniające tymczasową wodoszczelność wykopu oraz stateczność na wypór od wody gruntowej. Metoda projektowania z jednoczesnym uwzględnieniem właściwości mechanicznych i ciągłości przegrody. Możliwa optymalizacja przegrody przez zmianę długości kolumn i wykonanie iniekcji z wolnym przelotem, tj. z pozostawieniem nadkładu z gruntu rodzimego. Zmniejszenie długości kolumn prowadzące do utworzenia smukłej przegrody, dla której należy sprawdzić warunek na wewnętrzne zniszczenie cementogruntu w celu wyeliminowania spękań i na zniszczenia całej konstrukcji wykopu. Imperfekcje geometryczne przegrody związane z faktem, że kolumny jet grouting, pomimo rygorystycznej kontroli podczas ich wykonywania, odbiegają od idealnie jednolitych i cylindrycznych struktur. Statystyczna ocena imperfekcji uszczelnienia dna w odniesieniu do danych eksperymentalnych z różnych badań terenowych i ich symulacja metodą Monte Carlo, wykazująca ograniczony wpływ imperfekcji na stateczność przegrody. Wymagane uwzględnienie imperfekcji w analizie filtracji wody przez przegrodę. Analiza ciągłości uszczelnienia uwzględniająca imperfekcje przez wprowadzenie współczynników częściowych określonych z analizy probabilistycznej. Zależności wyprowadzone z obliczeń pozwalające na sprawdzenie wpływu niepełnej wodoszczelności przegrody na konstrukcję wykopu. Wprowadzone zależności przedstawione w postaci wykresów służących do projektowania uszczelnienia dna.
EN
A methodology for cost-effective design of jet grouted water-sealing bottom plugs is presented in this paper. These massive barriers, made of partially overlapping jet grouted columns, are required to ensure temporary waterproofing to excavation areas and adequate uplift resistance against water loads. Therefore, the proposed calculation procedure simultaneously focuses on the structural performance and continuity of the plug. The design may be optimized by considering the possibility of reducing column length, performing injections only in the lower part of the plug, and leaving the upper part of the plug untreated. The reduction in column length may then result in a very slender slab, and a structural check has to be performed to avoid tension fracturing or overall structural collapse. Additionally, in spite of strict controls, jet grouted columns are never perfectly cylindrical or exactly aligned along their prescribed position, and thus the plug may present imperfections. Statistical evaluation of defects with experimental data from different field trials and their simulation with the Monte Carlo method shows that the imperfections are less relevant for the structural performance of the plug, but must be carefully taken into account in the analysis of seepage. Imperfections have been thus introduced in the structural analysis by means of partial factors evaluated from probabilistic analysis. The latter calculation provides a rule to control the effects of incomplete watertightness of the plug. The introduced relations are expressed with design charts.
W artykule zaprezentowano konstrukcję i technologię wykonania tunelu w ciągu Drogowej Trasy Średnicowej w Gliwicach. Charakterystykę tego obiektu omówiono na tle innych współczesnych tuneli w Polsce, a zwłaszcza tunelu z innego odcinka DTŚ - zlokalizowanego w rejonie katowickiego Spodka.
EN
The article presents the design and construction technology of a tunnel within the DTŚ central highway in Gliwice. The characteristics of the structure are discussed in comparison to other modern tunnels in Poland, especially a tunnel located at another section of DTŚ - in the area of the Spodek sports arena in Katowice.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Trójwymiarowy model numeryczny służący do analizy procesu drążenia tunelu tarczą wyrównanych ciśnień gruntowych (ang. Earth Pressure Balance – EPB). Automatyzacja tworzenia modelu numerycznego oraz odczytywania wyników analiz przez wykorzystanie autorskiego skryptu Python. Weryfikacja modelu na rzeczywistym przypadku niebieskiej linii metra projektu MRTA w Bangkoku. Ilościowe określenie wpływu zwiększonej objętości urabianego gruntu, ciśnienia wypełnienia pustki w ogonie tarczy oraz ciśnienia podparcia przodka na deformacje ośrodka gruntowego oraz siły wewnętrzne w obudowie tunelu. Rozwój mechanizmów w czasie oraz ich zmiana wywołana działaniem procesów technologicznych.
EN
A three-dimensional numerical model for the analysis of tunnelling carried out with the Earth Pressure Balance (EPB) shield. The Python script for automation of numerical modelling and extraction of results. Verification of the introduced model based on the MRTA blue line project in Bangkok. Quantification of the effects related with the excessive overcut, tail void backfilling pressure and face support pressure. Development of induced mechanisms in time together with their modifications due to manipulation of the technology parameters.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Metoda przewidywania średnic kolumn iniekcyjnych wykorzystująca sztuczne sieci neuronowe (SSN). Baza danych z ponad 130 obserwacji wykorzystana do uczenia SSN. Wykresy przydatne do projektowania średnicy kolumn iniekcyjnych.
EN
The prediction method of jet grouting columns diameter by using Artificial Neural Networks. The wide database of field trials used for teaching Artificial Neural Networks. Design charts together with the safety factors for prediction of jet grouting columns diameters.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
Sztuczne sieci neuronowe (SSN) umożliwiają rozwiązywanie problemów bardzo trudnych lub wręcz niemożliwych wcześniej do rozwiązania. W referacie zostaną przedstawione przykłady zastosowania sztucznych sieci neuronowych do rozwiązań wybranych problemów geotechnicznych. Pierwszy przykład dotyczy wykorzystania sztucznych sieci neuronowych do analizy przemieszczeń dwóch bliźniaczych tuneli wykonanych w technologii SCL (Sprayed Concrete Linning). Konstrukcja poddana analizie jest częścią stacji Fővám, czwartej linii metra w Budapeszcie. Analizę przeprowadzono bazując na danych uzyskanych podczas budowy linii metra oraz monitoringu geotechnicznego. W celu analizy opracowano model numeryczny, który posłużył do przeprowadzenia w pierwszej kolejności analizy wrażliwości użytych parametrów modelu konstytutywnego oraz do analizy wstecznej tych parametrów. W przypadku obu analiz posłużono się sztucznymi sieciami neuronowymi, które pokazały łatwość ich zastosowania oraz wiarygodność uzyskanych wyników. W drugim przykładzie przedstawiono sposób przewidywania średnicy kolumn iniekcyjnych. Określenie kształtu kolumn iniekcyjnych, w tym głównie ich średnicy, jest bardzo trudne. Możliwość zastosowania sztucznych sieci neuronowych do określenia średnicy kolumn może w znaczący sposób zoptymalizować metody projektowania kolumn iniekcyjnych. W przykładzie posłużono się obszerną bazą danych zawierającą opis warunków gruntowo-wodnych podłoża, w którym wykonano kolumny iniekcyjne i pomierzone wartości średnic kolumn po ich odsłonięciu. Dane związane z kolumnami iniekcyjnymi zostały wykorzystane do utworzenia sztucznej sieci neuronowej, a następnie do określenia przewidywanych średnic kolumn iniekcyjnych. Uzyskane wyniki charakteryzują się bardzo dobrą zbieżnością z rzeczywistymi wymiarami kolumn. Wykorzystanie sztucznych sieci neuronowych stanowi alternatywę wobec tradycyjnych metod rozwiązywania problemów geotechnicznych.
EN
Artificial Neural Networks (ANN) allow to solve difficult problems which sometimes are impossibleto solve using traditional methods. In the paper the examples of application of Artificial Neural Networks for solving selected problems in geotechnics are presented. First example deals with the use of ANN to analyze two similar tunnels built using SCL technology. The structure of interest is a part of Fővám square station of the 4th metro line in Budapest. Analysis was performed based on the data obtained from geotechnical monitoring and from construction stages. The numerical model was prepared for the purpose of sensitivity and back analyses of constitutive model parameters. In both cases the applications show the possibility and reliability of conducted results. Prediction method of jet grouting columns diameter was presented in the second example. Nowadays, definition of columns geometry and estimation of their diameters are difficult task. Possibility of ANN use for estimation of jet grouting columns diameter can optimize designing method. Wide database of field trial jet grouting columns, corresponding soil properties and their forming parameters with measured values of their diameters were used in the presented example. Data describing jet grouting columns were used for creating ANN and for estimating their diameters. The results are characterized by high correlation level between measured values of columns diameter and their predicted equivalents. The use of Artificial Neural Networks is an alternative method which can allow us to solve complex geotechnical problems. Selected examples confirm that the use of ANN is characterized by high reliability level.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents numerical analysis of two similar tunnels constructed using Sprayed Concrete Lined (SCL) technology. The structure of interest is a part of the Fővám Square station of the 4th metro line in Budapest. At present that structure is finished. All data from geotechnical monitoring has been gathered and is a solid base for further analysis. Geotechnical conditions examined in site investigation turned out to be highly complex with many fault zones, over consolidated soil and high value of pore water pressure. To verify numerical model, reliability evaluation was performed. Reliability verification was based on the comparison of results obtained from numerical and data from geotechnical monitoring [1].
PL
W artykule przedstawiono analizę numeryczną dwóch bliźniaczych tuneli w obudowie z betonu natryskowego (SCL).Konstrukcja poddana analizie jest częścią stacji Fővám, czwartej linii metra w Budapeszcie. Aktualnie konstrukcja jest ukończona. Dane uzyskane w wyniku monitoringu geotechnicznego stanowiły podstawę do dalszej analizy. Warunki geotechniczne uzyskane w wyniku badań polowych i laboratoryjnych zostały sklasyfikowane, jako bardzo skomplikowane z występującymi licznymi strefami uskoków, prekonsolidowanym gruntem oraz dużą wartością ciśnienia wody w porach gruntowych. W celu weryfikacji sporządzonego modelu numerycznego przeprowadzono ocenę rzetelności w/w modelu na podstawie porównania wyników otrzymanych z modelu numerycznego do danych otrzymanych podczas budowy w wyniku szeroko zakrojonego monitoringu geotechnicznego [1].
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Soil parameters obtained as a result of a site investigation are prone to a certain error. In case of numerical modelling it is reasonable to clarify these parameters to ensure that the behaviour of numerical model is as close to reality as possible. Currently, the-state-of-the-art method is to perform sensitivity analysis and back analysis of soil parameters. This paper presents simplified method to perform above analysis to clarify soil parameters and to ensure behaviour of numerical model as close as possible to reality on an example of two similar SCL tunnels. One of the so-called "soft computation" method has been used - Artificial Neural Network [1].
PL
Parametry gruntowe uzyskane w wyniku badań polowych i laboratoryjnych są narażone na pewny błąd. W przypadku modelowania numerycznego zasadne jest doprecyzowanie tychże parametrów w celu zapewnienia możliwe najbardziej zbliżonego do rzeczywistości zachowania modelu numerycznego. Aktualnie jedną z najnowocześniejszą metodą jest przeprowadzenie kolejno analizy wrażliwości oraz analizy wstecznej parametrów gruntowych. W artykule przedstawiono uproszczoną formę przeprowadzenia w/w analiz w celu doprecyzowania warunków gruntowych i możliwie jak najbardziej zbliżonego do rzeczywistości zachowania modelu numerycznego na przykładzie dwóch bliźniaczych tuneli SCL. Posłużono się jedną z metod inteligentnych obliczeń numerycznych zwanych sztucznymi sieciami neuronowymi [1].
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.