🏗️ Tikinti — dərin qazıntının monitorinqi Canlı model
Siz beş səviyyəli dayaqlarla möhkəmləndirilmiş 15 m-lik qazıntının obyekt mühəndisisiniz və divarın arxasında 6 m məsafədə bina var. Hər simulyasiya günü model sizin sürətinizlə qazır, dayaq briqadasına növbəti səviyyəni quraşdırmağa imkan verir, divarın nə qədərinin dəstəksiz olmasına görə onu əyir, hərəkəti binanın altında çökmə çalasına yayır və nasos vurduğunuz hər yerdə yeraltı suyu aşağı salır. Siz obyektin gördüyünü görürsünüz: ölçmə xətası olan inklinometr və çökmə göstəriciləri. Yalnız təhsil simulyasiyasıdır — rəqəmlər illüstrativdir və bu, mühəndislik layihəsi məsləhəti deyil.
Nə öyrənəcəksiniz
Dəstəksiz hündürlük divarın hərəkətini niyə müəyyən edir: sərtlik aralığın dördüncü qüvvəti ilə azalır, buna görə artıq qazılmış bir metr vaxtında qazılmış bir metrdən qat-qat bahalıya başa gəlir.
Suyun endirilməsi qazıntı dibinin qabarmasının qarşısını necə alır — və eyni səviyyə enməsi qonşu binanın altındakı gili niyə konsolidasiya edir.
Müşahidə metodunun praktikada tətbiqi: tətik səviyyələri, səs-küylü göstəricilər və lazım olmazdan əvvəl planlaşdırılmış fövqəladə tədbirlər.
Simulyator
Vaxt 0 gün
━Dayaq quraşdırılıb
┅Dayaq quraşdırılır
▼Artıq qazılmış üz
✓Xəbərdarlıq səviyyəsindən aşağı
!Xəbərdarlıq səviyyəsinə çatıldı
‼Fəaliyyət səviyyəsinə çatıldı
▤Torpaq berması
┄Sulu qatın təzyiq yüksəkliyi
İdarəetmə
Gündə çıxarılan dərinlik metri. 0 ekskavatorları dayandırır.
Növbəti dayaq quraşdırılana qədər qazıntını həmin dayaq səviyyəsindən 0,5 m aşağıda dayandırın.
Hər yeni dayağa daxil edilən domkrat qüvvəsi, onun layihə yükünün payı kimi. İndidən quraşdırılan dayaqlara tətbiq olunur.
Divarın dibində torpaq saxlayın və ya qoyun: bu, açıq üzü dəstəkləyir (−2 m dəstəksiz hündürlük), lakin o orada olarkən qazıntı mümkün deyil.
Çuxurun daxilindəki quyulardan nasosla vurulma. Dibin altında — və onun ətrafında — sulu qatın təzyiqini azaldır.
Binanın altında qrunt suyunu yuxarıda saxlamaq üçün binanın yaxınlığında vurulan su. Bu, nasosla çıxarılmış suyun təkrar istifadəsidir və vurma quyuları tıxanır, buna görə nasosla çıxarılan axının ən çoxu 55 %-i geri qaytarıla bilər. O, həmçinin suyun endirilməsinə əks təsir göstərir.
Göstəricilər
Binanın çökməsi (göstərici)
0,0mm
normal
Divarın əyilməsi (inklinometr)
0,0mm
normal
Binanın bucaq deformasiyası
0,00‰
normal
Dibin qabarmasına qarşı təhlükəsizlik əmsalı
1,97
normal
Binanın çökməsi (model)
0,0 mm
Divarın əyilməsi (model)
0,0 mm
Gündəlik çökmə dəyişikliyi
0,0 mm/d
Qazıntının dərinliyi
0,0 m
Dəstəksiz hündürlük
0,0 m
Ən aşağı dayağın yükü
0 %
Quraşdırılmış dayaq səviyyələri
0
Çuxurun altında səviyyənin enməsi
0,0 m
Binanın altında səviyyənin enməsi
0,0 m
Konsolidasiya çökməsi
0,0 mm
Artıq qazılmış günlər
0 d
İndiyədək çıxarılan su
0 10³ m³
Faktiki vurulan doldurma
0 m³/h
Trend
Böhran ssenariləri
Səviyyə 1 · Dayaqların sürətində qazın
Ekskavatorlar gündə 0,8 m qaza bilər və proqram bu tempi istəyir. Dayaq briqadasına hər səviyyə üçün iki gün lazımdır və yalnız qazıntı onun 0,5 m aşağısına çatdıqdan sonra başlaya bilər, buna görə tam tempdə üz dəstəkdən öndə gedir. Divarın arxasındakı binanın sahibi 12 mm çökmə həddi ilə razılaşıb. 40 gün ərzində 15 m-lik əsasa çatın, binanı 12 mm-dən aşağı, divarın əyilməsini isə 15 mm-dən aşağı saxlayın.
Binanın çökməsi heç vaxt 12 mm-dən yuxarı deyil
Sonda divarın əyilməsi ≤ 15 mm
15 m dərinliyə çatın
Səviyyə 2 · Qonşunun altında suyun endirilməsi
Basqılı qum sulu qatı 22 m dərinlikdədir. Təxminən 9 m-dən aşağıda dibin altında qalan qrunt artıq onun su təzyiqini saxlaya bilmir, buna görə qazıntı dərinləşdikcə sulu qatdan su çıxarılmalıdır — dibin qabarmasına qarşı təhlükəsizlik əmsalı bütün müddət ərzində ən azı 1,2. 8-ci gün suyun endirilməsi briqadası quyuları 450 m³/h-ə açır. Qonşu binanın altında sulu qatın üstündə gil qatı var. Axıdma icazəsi bütün iş üçün 280 min m³-ə icazə verir. 45 gündə 15 m-ə çatın, sonda binanın çökməsi 30 mm daxilində olmaqla.
Dibin qabarmasına qarşı təhlükəsizlik əmsalı heç vaxt 1,2-dən aşağı deyil
Sonda binanın çökməsi ≤ 25 mm
Cəmi çıxarılan ≤ 280 min m³ (axıdma icazəsi)
15 m dərinliyə çatın
Səviyyə 3 · Polad gecikir
Podratçı dayanma nöqtələri olmadan gündə 0,7 m fasiləsiz qazır və dayaq briqadası indiyədək ayaqlaşıb. 15-ci gün, üz artıq dördüncü dayaq səviyyəsində ikən, həmin səviyyənin poladı bir həftə gecikir. 1–3 dayaqları quraşdırılıb. Ən aşağı dayağı layihə yükü daxilində, divarın əyilməsini 30 mm-dən aşağı saxlayın və yenə də 30-cu günədək 15 m-ə çatın.
Ən aşağı dayağın yükü heç vaxt layihənin 100 %-dən yuxarı deyil
Sonda divarın əyilməsi ≤ 30 mm
15 m dərinliyə çatın
Əsas — rəqəmlərin arxasındakı model
Simulyatorun istifadə etdiyi hər əlaqə mənbəyi ilə birlikdə. Fərziyyə kimi qeyd olunan sabitlər illüstrativ kalibrləmələrdir.
Clough və O'Rourke sistem sərtliyi: divarın əyilmə sərtliyi dəstəksiz aralığın dördüncü qüvvətinə bölünür.
S = EI / (γw · h⁴), h = depth − lowest strut level (unsupported height)[3][5]
Qazılan hər metr əyilməni sistemin sərtliyi azaldıqca artan sürətlə əlavə edir; ilkin yük onu azaldır, dayanma nöqtəsindən dərin açıq üz yavaş-yavaş sürüşür.
Δδh = ΔH · ρ(S) · (1 − 0.8·preload); ρ(%) = clip(2.3 − 0.7·log10 S, 0.12, 1.6); creep 2.5 mm/d per m of h above 3.5 m (berm −2 m)[3][5][10]Tədris üçün illüstrativ böyüklüklər, heç bir real obyektin qiymətləri deyil.
Divarın arxasında torpağın çökməsi: divarın əyilməsinin təxminən 0,75 ×-i, 0,75 H-dək düz, 2 H-də sıfıra qədər azalır (yumşaq-orta gil zərfi).
δv,max = 0.75·δh,max; δv(d) = δv,max for d ≤ 0.75H, × (2 − d/H)/1.25 to 0 at d = 2H[3][4]
Dibin altında qalan torpağın çəkisi sulu qatdan yuxarı itələyən təzyiqli suyun təzyiqindən böyük olmalıdır.
Thiem sabit axını: səviyyənin enməsi quyulardan məsafənin loqarifmi ilə azalır; doldurucu quyular əks təsir əlavə edir.
s(r) = Q/(2πT)·ln(R/r) − Q_r/(2πT)·ln(R/r_r) (steady radial flow, superposition; heads lag the steady state with τ = 1.5 d); Q_r ≤ 0.55·Q[9]Tədris üçün illüstrativ böyüklüklər, heç bir real obyektin qiymətləri deyil.
Terzaqinin 1D konsolidasiyası: azaldılmış su təzyiqi günlər ərzində gilə yayılır və effektiv gərginlik artdıqca gil sıxılır.
Bucaq deformasiyası: bina boyunca çökmə fərqinin onun uzunluğuna bölünməsi, Bjerrum hədlərinə qarşı.
β = (s_near − s_far) / L; 1/500 = 2 ‰ (limit where cracking is not acceptable), 1/300 = 3.3 ‰ (first cracking)[6][7]
Ən aşağı dayağa onun yük sahəsi hündürlüyü üzrə Peck görünən torpaq təzyiqi; açıq üz nə qədər dərindirsə, o bir o qədər çox yük daşıyır.
P = 0.3·γ·H · (half span above + h) · 5 m ≥ preload; shown as % of design load 2400 kN[2]Tədris üçün illüstrativ böyüklüklər, heç bir real obyektin qiymətləri deyil.
Cihaz göstəricilərində ölçmə xətası olur — tək qiymətləri yox, tendensiyaları oxuyun.
reading = true value + N(0, σ); σ = 0.5 mm (settlement points), 1.0 mm (inclinometer)[1]Tədris üçün illüstrativ böyüklüklər, heç bir real obyektin qiymətləri deyil.
Modelin istifadə etdiyi sabitlər
final depth 15 m · struts at 1, 4, 7, 10, 13 m, 5 m apart along the wall, crew starts 0.5 m below a level and needs 2 days · over-excavation allowance 4 m unsupported · wall 0.8 m concrete (EI = 1.28 GN·m²/m per m) · γ = 19 kN/m³ · building 12 m long, near edge 6 m behind the wall · water table 1 m · aquifer T = 300 m²/d, R = 400 m, excavation radius 12 m, recharge line 4 m behind the wall (effective radius 3 m) · clay 5 m above the aquifer, m_v = 0.2 /MPa, c_v = 0.15 m²/d · ground factors lognormal (σ 0.10 wall, 0.15 m_v, 0.20 c_v) · base unworkable below FS 1.05 · recharge capped at 55 % of the water pumped (supply from the discharge, well clogging)Tədris üçün illüstrativ böyüklüklər, heç bir real obyektin qiymətləri deyil.
Təsadüfilik: seed-li mulberry32 generatoru; istifadə olunan paylanmalar — bərabər, eksponensial (tərs CDF), normal (Box–Muller), Puasson (Knuth). Seed göstərilir və paylaşıla bilər.
R. B. Peck — Deep excavations and tunneling in soft ground (apparent earth-pressure diagrams for braced cuts) — Proc. 7th ICSMFE, Mexico City, State-of-the-Art Volume, 225–290, 1969
G. W. Clough, T. D. O'Rourke — Construction induced movements of in-situ walls (system stiffness EI/(γw·h⁴), settlement envelopes) — ASCE Geotechnical Special Publication 25, Design and Performance of Earth Retaining Structures, 439–470, 1990
C.-Y. Ou — Deep Excavation: Theory and Practice (upheaval / uplift check against a confined aquifer, dewatering, strut preload) — Taylor & Francis, 2006