Απώλεια Εδάφους

Πολλά λογισμικά έχουν σχεδιαστεί με σκοπό να προσδιορίσουν την καθίζηση του εδάφους που προκαλείται από τις εκσκαφές σηράγγων. Ωστόσο πολύ λίγα έχουν την δυνατότητα πρόβλεψης των παραμορφώσεων που προκαλούνται στα κτίρια που βρίσκονται στη ζώνη επιρροής, ώστε να επιτρέπουν στους μηχανικούς να κάνουν τέτοιο στατικό σχεδιασμό που να αποτρέπονται οι ζημιές ή να μπορούν να υπολογίσουν το πρόσθετο κόστος των ζημιών αυτών.

Σας παρουσιάζουμε ένα νέο πρόγραμμα που βασίζεται στην αξιολόγηση βλαβών των κατασκευών που βρίσκονται στην περιοχή επιρροής των εκσκαφών, σχεδιασμένο με τα πρότυπα που χρησιμοποιούνται στην Ευρωπαϊκή Ένωση και τη Βόρεια Αμερική.

Οι υπολογισμοί στηρίζονται σε πρακτική εμπειρία της εφαρμοσμένης μηχανικής που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή αυτοκινητόδρομων, σιδηροδρόμων και υπόγειων σηράγγων σε χαλαρά και αργιλικά εδάφη στην Πράγα, στο Brno και στην Βουδαπέστη.

Ο συντάκτης, Msc Radko Bucek., Ph.D., είναι εμπειρογνώμονας στον τομέα των υπόγειων κατασκευών. Η μεγάλη του εμπειρία αποκτήθηκε από τη συνεργασία του με τις πολύ-γνωστές επιχειρήσεις συμβούλων όπως η Golder, SG-Geotechnika, D2-Con-sult.Recently όπου εργάζεται ως κύριος μηχανικός σηράγγων σε Mott MacDonald Πράγα.

Η ανάπτυξη του προγράμματος Απώλεια Εδάφους και η πρακτική εφαρμογή του

Το έναυσμα για την ανάπτυξη ενός προγράμματος που να επιτρέπει στους μηχανικούς να αξιολογούν άμεσα τις παραμορφώσεις που προκαλούνται στα υπάρχοντα κτίρια δόθηκε κατά τη διάρκεια κατασκευής της διπλής σήραγγας Mrazovka στην Πράγα το 2001. Ο πυρήνας του προγράμματος είναι βασισμένος στις πληροφορίες από τα εθνικά πρότυπα σχεδιασμού και τη διαθέσιμη τεχνική βιβλιογραφία. Η βάση δεδομένων της σχέσης μεταξύ της μορφής των καθιζήσεων και της επίδρασης της στα κτήρια, εφαρμόστηκε στο πρόγραμμα μαζί με τα κριτήρια αξιολόγησης της ταξινόμησης βλαβών των πολυώροφων κτηρίων σε περιοχές γύρω από ρηχές διανοίξεις σηράγγων. Οι προγραμματιστές συνέλεξαν τα σημαντικά στοιχεία για τις ιδιότητες των καθιζήσεων σε διάφορους εδαφικούς σχηματισμούς συμπεριλαμβανομένου αργιλικούς, σχιστολιθικούς, χαλαζιακούς και υπερστερεοποιημένες αργίλους. Το επόμενο βήμα στην ανάπτυξη του προγράμματος ήταν η γενίκευσή ως προς την Μέθοδο Διαδοχικής Εκσκαφής (Νέα Αυστριακή Μέθοδος διάνοιξης σηράγγων) και αλληλεπίδραση μεταξύ περισσότερων σηράγγων. Το πρόγραμμα χρησιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της υπόγειας γραμμής IV C2 της Πράγας και του μεγάλου υπόγειου σταθμού Kobylisy για να προβλέψει το μέγεθος της καθίζησης με ακρίβεια χιλιοστών, για να καθορίσει τις βλάβες των κτηρίων και να προβλέψει τη κύρια θέση ρωγμών με τις στατικές συνέπειές τους. Σε συνεργασία με την εταιρία Fine και την ανάπτυξη του λογισμικού για έργα πολιτικού μηχανικού, το αρχικό πρόγραμμα έχει βελτιώθηκε και προστέθηκε στο επαγγελματικό γεωτεχνικό πακέτο λογισμικού GEO5.

Το πρόγραμμα είναι σχεδιασμένο για να αναλύει και να καθορίζει τη μορφή της καθίζησης επάνω από υπόγειες διανοίξεις οπών και να αξιολογεί τις ζημιές σε κτιρίων που βρίσκονται στην περιοχή επιρροής των εκσκαφών.

Βασικά χαρακτηριστικά του προγράμματος

  • Ανάλυση καθίζησης με τη μέθοδο Απώλειας όγκου ή τις κλασσικές θεωρίες (Peck, Limanov, Fazekas)
  • Μορφή καθίζησης που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας την προσέγγιση Gauss ή Aversin
  • Δυνατότητα εκτέλεσης διαδοχικών διανοίξεων οπών και περισσότερων της μιας σήραγγας
  • Προσδιορισμός του σχήματος καθίζησης, του μεγέθους της, της κλίσης και των οριζόντιων πιέσεων
  • Ανάλυση καθίζησης στην επιφάνεια του εδάφους ή σε δεδομένο βάθος
  • Συνεκτίμηση των εδαφικών στρώσεων κατά τη χρησιμοποίηση των κλασσικών μεθόδων
  • Πίνακας εφαρμογής με τις συνιστώμενες τιμές VL και k κατά χρησιμοποίηση της μεθόδου Απώλειας Όγκου
  • Αξιολόγηση των ζημίας στα κτίρια
  • Προσδιορισμός των ρωγμών εφελκυσμού, των ρωγμών κλίσης και των τοπικών ρωγμών
  • Δυνατότητα να αναλυθούν τα επιλεγμένα τμήματα των κτιρίων
  • Εφαρμοσμένες οριακές τιμές βλαβών για την ταξινόμηση των βλαβών.

Βλάβες σε κτίρια λόγω της υπόγειας διάνοιξης σηράγγων:

Η μεγάλη εμπειρία και το πλήθος ρηχών σηράγγων που κατασκευάζοντασε οικιστικές περιοχές έχουν επιτρέψει τον προσδιορισμό της σχέσηςμεταξύ της καθίζησης και των βλαβών που εμφανίζονται στα κτίρια. Τοπρόγραμμα προβλέπει την καθίζηση του εδάφους με τέτοια ακρίβειαώστε να είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν τα αποτελέσματα για ναυπολογίσει κανείς την οικονομική αποζημίωση με αποδεκτή ακρίβειαγια την κατάρτιση των συμβολαιογραφικών εγγράφων και απαραίτητωνεγγράφων για τους αναδόχους κατασκευής σηράγγων.
Το πρόγραμμα προσφέρει τέσσερις τύπους βλαβών των κτιρίων

  • Αξιολόγηση βλαβών εφελκυσμού
  • Αξιολόγηση βλαβών λόγω διαφορικής καθίζησης
  • Αξιολόγηση μιας σχετικής παραμόρφωσης μεταξύ κτηρίων (hogging, sagging)
  • Αξιολόγηση των βλαβών επιλεγμένου τμήματος ενός κτηρίου

Πακέτο Λογισμικού GEO5

Το πρόγραμμα Απώλεια Εδάφους συμπεριλαμβάνεται στο πακέτο λογισμικού GEO5 που αναπτύσσεται για την ανάλυση και την επίλυση του όλου του φάσματος των γεωτεχνικών εφαρμογών. Το πακέτο GEO5 αποτελείται από αυτόνομα προγράμματα που πολλές φορές συνδέονται μεταξύ τους με ενοποιημένο και πολύ φιλικό περιβάλλον για τον χρήστη.


Προηγούμενη σελίδα: Τοίχος βαρύτητας
Επόμενη σελίδα: Ενίσχυση πρανών