🏗️ Курулуш — терең казууну мониторинг кылуу Тирүү модель
Сиз беш деңгээлдүү тирөөчтөр менен бекитилген 15 m чуңкурду казуунун курулуш аянтчасынын инженерисиз, дубалдын артында 6 m аралыкта имарат бар. Ар бир симуляцияланган күнү модель сиз койгон ылдамдык менен казат, тирөөчтөр бригадасына кийинки деңгээлди орнотууга мүмкүнчүлүк берет, дубалды анын канчасы тирелбегендигине жараша ийет, кыймылды имараттын астындагы отуруу чуңкуруна жайылтат жана сиз соргон жерде жер асты сууларын төмөндөтөт. Сиз аянтча көргөндү көрөсүз: өлчөө катасы менен инклинометр жана отуруу көрсөткүчтөрүн. Окутуу симуляциясы гана — сандар иллюстративдик, жана бул инженердик долбоорлоо боюнча кеңеш эмес.
Эмнени үйрөнөсүз
Тирелбеген бийиктик дубалдын кыймылын эмне үчүн аныктайт: катуулук аралыктын төртүнчү даражасы менен азаят, ошондуктан бир ашыкча терең казылган метр өз убагында казылган бир метрден бир топ кымбат.
Суусуздандыруу казуунун түбүнүн көтөрүлүшүн кантип токтотот — жана ошол эле деңгээлдин төмөндөшү кошуна имараттын астындагы чопону эмне үчүн консолидациялайт.
Байкоо ыкмасы иш жүзүндө: триггер деңгээлдер, ызы-чуулуу көрсөткүчтөр жана керек болгонго чейин пландалган камдык аракеттер.
Симулятор
Убакыт 0 күн
━Тирөөч орнотулган
┅Тирөөч орнотулуп жатат
▼Ашыкча терең казылган бет
✓Эскертүү деңгээлинен төмөн
!Эскертүү деңгээлине жетти
‼Аракет деңгээлине жетти
▤Топурак берма
┄Суу катмарынын басым башы
Башкаруу элементтери
Күнүнө алынган тереңдик метр менен. 0 экскаваторлорду токтотот.
Кийинки тирөөч деңгээлинен 0,5 m төмөн казууну тирөөч орнотулганга чейин токтотуңуз.
Ар бир жаңы тирөөчкө бекитилген домкрат күчү, анын долбоордук жүктөмүнүн үлүшү катары. Эми орнотулуучу тирөөчтөргө колдонулат.
Дубалдын этегине топуракты калтырыңыз же төгүңүз: ал ачык бетти тирейт (−2 m тирелбеген бийиктик), бирок ал ал жерде турганда казууга болбойт.
Чуңкурдун ичиндеги скважиналардан соруу. Түбүндөгү суу катмарынын басымын — жана анын тегерегиндегини — төмөндөтөт.
Имараттын астындагы жер астындагы сууну жогору кармоо үчүн имараттын жанына айдалган суу. Бул сордурулган суунун кайра колдонулушу, ал эми айдоочу скважиналар бүтөлүп калат, ошондуктан сордурулган агымдын эң көп дегенде 55 % ын гана кайра айдоого болот. Ал ошондой эле суусуздандырууга каршы иштейт.
Көрсөткүчтөр
Имараттын отуруусу (көрсөткүч)
0,0mm
кадимки
Дубалдын ийилиши (инклинометр)
0,0mm
кадимки
Имараттын бурчтук деформациясы
0,00‰
кадимки
Түптүн көтөрүлүшүнүн коопсуздук коэффициенти
1,97
кадимки
Имараттын отуруусу (модель)
0,0 mm
Дубалдын ийилиши (модель)
0,0 mm
Күнүнө отуруунун өзгөрүшү
0,0 mm/d
Казуунун тереңдиги
0,0 m
Тирелбеген бийиктик
0,0 m
Эң төмөнкү тирөөчтүн жүктөмү
0 %
Орнотулган тирөөч деңгээлдери
0
Чуңкурдун астындагы деңгээлдин төмөндөшү
0,0 m
Имараттын астындагы деңгээлдин төмөндөшү
0,0 m
Консолидациялык отуруу
0,0 mm
Ашыкча терең казылган күндөр
0 d
Ушул убакытка чейин сордурулган суу
0 10³ m³
Чындап айдалган кайра толтуруу
0 m³/h
Тренд
Кризис сценарийлери
1-деңгээл · Тирөөчтөрдүн темпинде казыңыз
Экскаваторлор күнүнө 0,8 m алат жана программа ушул темпти каалайт. Тирөөчтөр бригадасына ар бир деңгээл үчүн эки күн керек, ал казуу андан 0,5 m төмөн болгондо гана баштай алат, ошондуктан толук темпте бет тирөөчтөрдөн алдыга чыгат. Дубалдын артындагы имараттын ээси 12 mm отуруу чегине макул болгон. 40 күндүн ичинде 15 m долбоордук белгиге жетиңиз, имаратты 12 mm ден төмөн жана дубалдын ийилишин 15 mm ден төмөн кармаңыз.
Имараттын отуруусу эч качан 12 mm ден ашпайт
Аягындагы дубалдын ийилиши ≤ 15 mm
15 m тереңдикке жетүү
2-деңгээл · Кошуна астында суусуздандыруу
22 m тереңдикте басымдуу кумдуу суу катмары жатат. Болжол менен 9 m ден төмөн түптүн астында калган топурак анын суу басымын кармап тура албай калат, ошондуктан казуу тереңдеген сайын суу катмарын сордуруу керек — түптүн көтөрүлүшүнүн коопсуздук коэффициенти бардык убакта кеминде 1,2. 8-күнү суусуздандыруу бригадасы скважиналарды 450 m³/h ке чейин ачат. Коңшу имараттын астында суу катмарынын үстүндө чопо катмар жатат. Агызууга уруксат бүт жумуш үчүн 280 миң m³ ге жол берет. 45 күндө 15 m ге жетиңиз, аягында имараттын отуруусу 30 mm ден ашпасын.
Түптүн көтөрүлүшүнүн коопсуздук коэффициенти эч качан 1,2 ден төмөн эмес
Аягында имараттын отуруусу ≤ 25 mm
Бардыгы сордурулган ≤ 280 миң m³ (агызууга уруксат)
15 m тереңдикке жетүү
3-деңгээл · Болот кечигип жатат
Подрядчы токтотуу чекиттерисиз күнүнө 0,7 m тынымсыз казат, жана тирөөч бригадасы ушул убакка чейин артта калган жок. 15-күнү, казуу бети төртүнчү тирөөч деңгээлинде турганда, ошол деңгээлдин болоту бир жумага кечигет. 1–3 тирөөчтөр орнотулган. Эң төмөнкү тирөөчтү долбоордук жүктөмүнүн чегинде, дубалдын ийилишин 30 mm ден төмөн кармап, ошентсе да 30-күнгө чейин 15 m ге жетиңиз.
Эң төмөнкү тирөөчтүн жүктөмү эч качан долбоордук жүктөмдүн 100 % ынан ашпайт
Аягындагы дубалдын ийилиши ≤ 30 mm
15 m тереңдикке жетүү
Негиз — сандардын артындагы модель
Симулятор колдонгон ар бир катыш өз булагы менен. Божомол деп белгиленген туруктуулар — көрсөтмө калибрлөөлөр.
Clough & O'Rourke система катуулугу: дубалдын ийилүү катуулугу тирелбеген аралыктын төртүнчү даражасына бөлүнгөн.
S = EI / (γw · h⁴), h = depth − lowest strut level (unsupported height)[3][5]
Казылган ар бир метр системанын катуулугу азайган сайын өсүүчү ылдамдык менен ийилүүнү кошот; алдын ала жүктөө аны азайтат, токтотуу чекитинен тереңирээк ачык бет сойлойт.
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]Окутуу үчүн иллюстративдик чоңдуктар, бирок кандайдыр бир чыныгы аянтчанын маанилери эмес.
Дубалдын артындагы жердин отуруусу: дубалдын ийилишинин болжол менен 0,75 ке барабар, 0,75 H ге чейин жалпак, 2 H де нөлгө чейин өчөт (жумшак-орточо чопонун чектөөчү сызыгы).
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]
Түбүнүн астында калган топурак суу катмарынан жогору түртүп жаткан тыгыздалган суу басымынан оор болууга тийиш.
Тимдин туруктуу агымы: деңгээлдин төмөндөшү скважиналардан алыстыктын логарифми менен азаят; кайра толтуруучу скважиналар карама-каршы таасирди кошот.
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]Окутуу үчүн иллюстративдик чоңдуктар, бирок кандайдыр бир чыныгы аянтчанын маанилери эмес.
Терцагинин бир өлчөмдүү консолидациясы: төмөндөгөн суу басымы бир нече күндө чопого тарайт, жана эффективдүү чыңалуу көбөйгөндө чопо кысылат.
Бурчтук деформация: имарат боюнча отуруунун айырмасы анын узундугуна бөлүнгөн, Бьеррумдун чектери менен салыштырылат.
β = (s_near − s_far) / L; 1/500 = 2 ‰ (limit where cracking is not acceptable), 1/300 = 3.3 ‰ (first cracking)[6][7]
Эң төмөнкү тирөөчкө өзүнүн тиешелүү бийиктигинде Пектин көрүнүүчү топурак басымы; ачык бет канчалык терең болсо, ал ошончолук көп жүк көтөрөт.
P = 0.3·γ·H · (half span above + h) · 5 m ≥ preload; shown as % of design load 2400 kN[2]Окутуу үчүн иллюстративдик чоңдуктар, бирок кандайдыр бир чыныгы аянтчанын маанилери эмес.
Прибор көрсөткүчтөрүндө өлчөө катасы бар — жеке маанилерди эмес, тенденцияны окуңуз.
reading = true value + N(0, σ); σ = 0.5 mm (settlement points), 1.0 mm (inclinometer)[1]Окутуу үчүн иллюстративдик чоңдуктар, бирок кандайдыр бир чыныгы аянтчанын маанилери эмес.
Модель колдонгон турактуулар
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)Окутуу үчүн иллюстративдик чоңдуктар, бирок кандайдыр бир чыныгы аянтчанын маанилери эмес.
Кокустук: seed менен mulberry32 генератору; колдонулган бөлүштүрүүлөр — бирдей, экспоненциалдуу (тескери CDF), нормалдуу (Box–Muller), Пуассон (Knuth). Seed көрсөтүлөт жана аны бөлүшүүгө болот.
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