🏗️ Kostruzzjoni — monitoraġġ ta' tħaffir fil-fond Mudell ħaj
Int l-inġinier tas-sit ta' tħaffir ta' 15 m sostnut minn ħames livelli ta' puntali, b'bini 6 m wara l-ħajt. Kull jum simulat il-mudell iħaffer bir-rata tiegħek, iħalli lill-ekwipaġġ tal-puntali jinstalla l-livell li jmiss, jgħawweġ il-ħajt skont kemm minnu mhu sostnut, ixerred il-moviment f'koffa ta' assestament taħt il-bini, u jniżżel l-ilma tal-pjan kull fejn tippumpja. Tara dak li jara s-sit: qari ta' inklinometru u ta' assestament b'żball tal-kejl. Simulazzjoni edukattiva biss — in-numri huma illustrattivi u dan mhuwiex parir tad-disinn tal-inġinerija.
X'se titgħallem
Għaliex l-għoli mhux sostnut jiddeċiedi l-moviment tal-ħajt: ir-riġidità tonqos bir-raba' qawwa tal-ispan, għalhekk metru mħaffer żżejjed jiswa ħafna aktar minn metru mħaffer fil-ħin.
Kif id-dewatering iżomm il-qiegħ tat-tħaffir milli jitla' — u għaliex l-istess drawdown jikkonsolida t-tafal taħt bini ġar.
Il-metodu tal-osservazzjoni fil-prattika: livelli ta' attivazzjoni, qari storbjuż u azzjonijiet ta' kontinġenza ppjanati qabel ikun hemm bżonnhom.
Simulatur
Ħin 0 j
━Puntal installat
┅Puntal qed jiġi installat
▼Wiċċ imħaffer żżejjed
✓Taħt il-livell ta' twissija
!Livell ta' twissija milħuq
‼Livell ta' azzjoni milħuq
▤Berm tal-ħamrija
┄Għoli tal-pressjoni tal-akwifer
Kontrolli
Metri ta' fond imneħħija kuljum. 0 iwaqqaf l-eskavaturi.
Waqqaf it-tħaffir 0.5 m taħt il-livell li jmiss tal-puntal sakemm dak il-puntal jiġi installat.
Forza ta' jacking maqfula f'kull puntal ġdid, bħala sehem mit-tagħbija tad-disinn tiegħu. Tapplika għall-puntali installati minn issa 'l quddiem.
Ħalli jew poġġi ħamrija ma' riġlejn il-ħajt: issostni l-wiċċ miftuħ (−2 m għoli mhux sostnut) imma ma jistax isir tħaffir sakemm tkun hemm.
Pumpjar mill-bjar ġewwa l-ħofra. Inaqqas il-pressjoni tal-akwifer taħt il-qiegħ — u madwaru.
Ilma injettat qrib il-bini biex iżomm l-ilma tal-pjan għoli taħtu. Huwa l-ilma ppumpjat użat mill-ġdid, u l-bjar tal-injezzjoni jinsaddu, għalhekk l-iktar l-iktar 55 % tal-fluss ippumpjat jista' jerġa' jidħol. Jaħdem ukoll kontra d-dewatering.
Indikaturi
Assestament tal-bini (qari)
0.0mm
normali
Deflessjoni tal-ħajt (inklinometru)
0.0mm
normali
Distorsjoni angolari tal-bini
0.00‰
normali
Fattur ta' sigurtà kontra t-tlugħ tal-qiegħ
1.97
normali
Assestament tal-bini (mudell)
0.0 mm
Deflessjoni tal-ħajt (mudell)
0.0 mm
Bidla fl-assestament kuljum
0.0 mm/d
Fond tat-tħaffir
0.0 m
Għoli mhux sostnut
0.0 m
Tagħbija tal-aktar puntal baxx
0 %
Livelli ta' puntali installati
0
Drawdown taħt il-ħofra
0.0 m
Drawdown taħt il-bini
0.0 m
Assestament tal-konsolidazzjoni
0.0 mm
Jiem ta' tħaffir żejjed
0 d
Ilma ppumpjat s'issa
0 10³ m³
Rikarika attwalment injettata
0 m³/h
Xejra
Xenarji ta' kriżi
Livell 1 · Ħaffer bil-pass tal-puntali
L-eskavaturi jistgħu jieħdu 0.8 m kuljum u l-programm irid dak il-pass. L-ekwipaġġ tal-puntali jeħtieġ jumejn għal kull livell u jista' jibda biss ladarba t-tħaffir ikun 0.5 m taħtu, għalhekk bil-pass sħiħ il-wiċċ jaqbeż is-sostenn. Is-sid tal-bini wara l-ħajt qabel fuq limitu ta' assestament ta' 12 mm. Wasal għall-formazzjoni ta' 15 m fi żmien 40 jum, żomm il-bini taħt 12 mm u d-deflessjoni tal-ħajt taħt 15 mm.
Assestament tal-bini qatt aktar minn 12 mm
Deflessjoni tal-ħajt fl-aħħar ≤ 15 mm
Wasal għal fond ta' 15 m
Livell 2 · Dewatering taħt bini ġar
Akwifer tar-ramel magħluq jinsab 22 m 'l isfel. Taħt madwar 9 m, il-ħamrija li tibqa' taħt il-qiegħ ma tibqax tista' żżomm il-pressjoni tal-ilma tiegħu 'l isfel, għalhekk l-akwifer irid jiġi ppumpjat hekk kif it-tħaffir imur aktar fil-fond — fattur ta' sigurtà kontra t-tlugħ tal-qiegħ mill-inqas 1.2 il-ħin kollu. Fil-jum 8 l-ekwipaġġ tad-dewatering jiftaħ il-bjar għal 450 m³/h. Saff tat-tafal jinsab fuq l-akwifer taħt il-bini ta' ħdejh. Il-permess tal-iskarigu jippermetti 280 elf m³ għax-xogħol kollu. Asal għal 15 m f'45 jum bl-assestament tal-bini fl-aħħar fi ħdan 30 mm.
Il-fattur ta' sigurtà kontra t-tlugħ tal-qiegħ qatt taħt 1.2
Assestament tal-bini fl-aħħar ≤ 25 mm
Total ippumpjat ≤ 280 elf m³ (permess tal-iskarigu)
Wasal għal fond ta' 15 m
Livell 3 · L-azzar tard
Il-kuntrattur iħaffer kontinwament b'0.7 m kuljum mingħajr punti ta' waqfien, u l-ekwipaġġ tal-puntali s'issa żamm il-pass. Fil-jum 15, bil-wiċċ tat-tħaffir diġà fir-raba' livell tal-puntali, l-azzar għal dak il-livell jittardja ġimgħa. Il-puntali 1–3 huma installati. Żomm l-aktar puntal baxx fi ħdan it-tagħbija tad-disinn tiegħu u d-deflessjoni tal-ħajt taħt 30 mm, u xorta asal għal 15 m sal-jum 30.
It-tagħbija tal-aktar puntal baxx qatt aktar minn 100 % tad-disinn
Deflessjoni tal-ħajt fl-aħħar ≤ 30 mm
Wasal għal fond ta' 15 m
Bażi — il-mudell wara n-numri
Kull relazzjoni li juża s-simulatur, bis-sors tagħha. Il-kostanti mmarkati bħala assunzjonijiet huma kalibrazzjonijiet illustrattivi.
Riġidità tas-sistema ta' Clough & O'Rourke: ir-riġidità tal-liwi tal-ħajt maqsuma bir-raba' qawwa tal-ispan mhux sostnut.
S = EI / (γw · h⁴), h = depth − lowest strut level (unsupported height)[3][5]
Kull metru mħaffer iżid deflessjoni b'rata li togħla hekk kif tonqos ir-riġidità tas-sistema; il-preload inaqqasha, wiċċ miftuħ aktar fond mill-punt ta' waqfien jitlaħlaħ.
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]Kobor illustrattiv għat-tagħlim, mhux valuri għal xi sit reali.
Assestament tal-art wara l-ħajt: madwar 0.75 × id-deflessjoni tal-ħajt, ċatt sa 0.75 H, jonqos għal żero f'2 H (envelope għal tafal artab sa medju).
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]
L-ħamrija li tibqa' taħt il-qiegħ trid tiżen aktar mill-pressjoni tal-ilma magħluq li tisbaq 'il fuq mill-akwifer.
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]Kobor illustrattiv għat-tagħlim, mhux valuri għal xi sit reali.
Konsolidazzjoni 1-D ta' Terzaghi: il-pressjoni tal-ilma mnaqqsa tinfirex fit-tafal fuq jiem, u t-tafal jiġi kkompressat hekk kif l-istress effettiv jogħla.
Distorsjoni angolari: id-differenza fl-assestament madwar il-bini diviża bit-tul tiegħu, kontra l-limiti ta' Bjerrum.
β = (s_near − s_far) / L; 1/500 = 2 ‰ (limit where cracking is not acceptable), 1/300 = 3.3 ‰ (first cracking)[6][7]
Pressjoni apparenti tal-art ta' Peck fuq l-aktar puntal baxx fuq l-għoli tributarju tiegħu; kemm il-wiċċ miftuħ ikun aktar fond, iktar iġorr.
P = 0.3·γ·H · (half span above + h) · 5 m ≥ preload; shown as % of design load 2400 kN[2]Kobor illustrattiv għat-tagħlim, mhux valuri għal xi sit reali.
reading = true value + N(0, σ); σ = 0.5 mm (settlement points), 1.0 mm (inclinometer)[1]Kobor illustrattiv għat-tagħlim, mhux valuri għal xi sit reali.
Kostanti użati mill-mudell
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)Kobor illustrattiv għat-tagħlim, mhux valuri għal xi sit reali.
Każwalità: ġeneratur mulberry32 b'seed; distribuzzjonijiet użati — uniformi, esponenzjali (CDF invers), normali (Box–Muller), Poisson (Knuth). Is-seed jintwera u jista' jinqasam.
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