तपाईं पाँच तह स्ट्रटले ब्रेस गरिएको 15 m खनाइको साइट इन्जिनियर हुनुहुन्छ, भित्ताको 6 m पछाडि भवन छ। प्रत्येक सिमुलेटेड दिन मोडेलले तपाईंको दरमा खन्छ, स्ट्रट क्रूलाई अर्को तह जडान गर्न दिन्छ, भित्ताको कति भाग असमर्थित छ भनेअनुसार यसलाई बङ्काउँछ, गतिलाई भवनमुनि धसाइको खाँचमा फैलाउँछ, र तपाईंले जहाँ पम्प गर्नुहुन्छ त्यहाँ भूमिगत पानी घटाउँछ। साइटले देख्ने कुरा तपाईं देख्नुहुन्छ: मापन त्रुटिसहित इन्क्लिनोमिटर र धसाइ रिडिङ। शैक्षिक सिमुलेसन मात्र — अङ्कहरू उदाहरणीय हुन् र यो इन्जिनियरिङ डिजाइन सल्लाह होइन।
तपाईंले के सिक्नुहुनेछ
असमर्थित उचाइले भित्ताको गति किन तोक्छ: कठोरता स्प्यानको चौथो घातले घट्छ, त्यसैले एक मिटर बढी खन्दा समयमै खनिएको एक मिटरभन्दा धेरै बढी महँगो पर्छ।
डिवाटरिङले खनाइको आधारलाई माथि उठ्नबाट कसरी रोक्छ — र उही ड्रडाउनले छिमेकी भवनमुनिको माटोलाई किन कन्सोलिडेट गर्छ।
व्यवहारमा अवलोकन विधि: ट्रिगर स्तर, अस्थिर (नोइजी) रिडिङ र आवश्यक पर्नुअघि नै योजना गरिएका आकस्मिक कारबाही।
सिमुलेटर
समय 0 दि
━स्ट्रट जडान भयो
┅स्ट्रट जडान हुँदै
▼बढी खनिएको सतह
✓सतर्कता स्तरभन्दा तल
!सतर्कता स्तर पुग्यो
‼कारबाही स्तर पुग्यो
▤माटोको बर्म
┄एक्विफरको चाप हेड
नियन्त्रण
प्रति दिन हटाइने गहिराइ मिटरमा। 0 ले एक्स्काभेटर रोक्छ।
अर्को स्ट्रट तहभन्दा 0.5 m तल खनाइ रोक्नुहोस्, त्यो स्ट्रट जडान नभएसम्म।
प्रत्येक नयाँ स्ट्रटमा लक गरिने ज्याकिङ बल, यसको डिजाइन भारको अंशका रूपमा। अबदेखि जडान हुने स्ट्रटमा लागू हुन्छ।
भित्ताको फेदमा माटो छाडिदिनुहोस् वा राख्नुहोस्: यसले खुला सतहलाई थाम्छ (−2 m असमर्थित उचाइ), तर त्यो रहेसम्म खन्न सकिँदैन।
भवनमुनिको भूमिगत पानी माथि नै राख्न भवन नजिक इन्जेक्ट गरिने पानी। यो पम्प गरिएको पानीकै पुनः प्रयोग हो, र इन्जेक्सन इनारहरू थुनिन्छन्, त्यसैले पम्प गरिएको प्रवाहको बढीमा 55 % मात्र फिर्ता पठाउन सकिन्छ। यसले डिवाटरिङलाई पनि उल्टो धकेल्छ।
सूचक
भवन धसाइ (रिडिङ)
0.0mm
सामान्य
भित्ता विक्षेपण (इन्क्लिनोमिटर)
0.0mm
सामान्य
भवनको कोणीय विकृति
0.00‰
सामान्य
आधार उठान सुरक्षा गुणक
1.97
सामान्य
भवन धसाइ (मोडेल)
0.0 mm
भित्ता विक्षेपण (मोडेल)
0.0 mm
प्रति दिन धसाइ परिवर्तन
0.0 mm/d
खनाइको गहिराइ
0.0 m
असमर्थित उचाइ
0.0 m
सबैभन्दा तल्लो स्ट्रटको भार
0 %
जडान भएका स्ट्रट तह
0
खाल्डोमुनिको ड्रडाउन
0.0 m
भवनमुनिको ड्रडाउन
0.0 m
कन्सोलिडेसन धसाइ
0.0 mm
बढी खनिएका दिन
0 d
हालसम्म पम्प गरिएको पानी
0 10³ m³
वास्तवमा इन्जेक्ट गरिएको रिचार्ज
0 m³/h
प्रवृत्ति
सङ्कट परिदृश्य
स्तर 1 · स्ट्रटको गतिमा खन्नुहोस्
एक्स्काभेटरले दिनमा 0.8 m खन्न सक्छन् र कार्यक्रमले त्यही गति चाहन्छ। स्ट्रट क्रूलाई प्रति तह दुई दिन चाहिन्छ र खनाइ त्यसभन्दा 0.5 m तल पुगेपछि मात्र सुरु गर्न सक्छ, त्यसैले पूर्ण गतिमा खनाइको सतह सहारा भन्दा अगाडि जान्छ। भित्ताको पछाडिको भवनका मालिकले 12 mm धसाइ सीमामा सहमति जनाएका छन्। 40 दिनभित्र 15 m फर्मेसनमा पुग्नुहोस्, भवनलाई 12 mm मुनि र भित्ता विक्षेपणलाई 15 mm मुनि राख्नुहोस्।
भवन धसाइ कहिल्यै 12 mm माथि नजाओस्
अन्त्यमा भित्ता विक्षेपण ≤ 15 mm
15 m गहिराइमा पुग्नुहोस्
स्तर 2 · छिमेकीमुनि डिवाटरिङ
22 m तल एउटा बन्द (confined) बलौटे जलचर छ। करिब 9 m भन्दा तल, आधारमुनि बाँकी माटोले त्यसको पानीको चापलाई थिचेर राख्न सक्दैन, त्यसैले खनाइ गहिरिँदै जाँदा जलचर पम्प गर्नुपर्छ — आधार उठान सुरक्षा गुणक सधैं कम्तीमा 1.2। दिन 8 मा डिवाटरिङ टोलीले इनारहरू 450 m³/h सम्म खोल्छ। छिमेकी भवनमुनि जलचरमाथि चिम्टाइलो माटोको तह छ। डिस्चार्ज अनुमतिपत्रले सम्पूर्ण कामका लागि 280 हजार m³ अनुमति दिन्छ। अन्त्यमा भवन धसाइ 30 mm भित्र राख्दै 45 दिनमा 15 m पुग्नुहोस्।
आधार उठान सुरक्षा गुणक कहिल्यै 1.2 भन्दा तल नजाओस्
अन्त्यमा भवन धसाइ ≤ 25 mm
कुल पम्प गरिएको ≤ 280 हजार m³ (डिस्चार्ज अनुमतिपत्र)
15 m गहिराइमा पुग्नुहोस्
स्तर 3 · स्टिल ढिलो भयो
ठेकेदारले होल्ड पोइन्टबिना दिनको 0.7 m का दरले निरन्तर खनिरहेको छ, र स्ट्रट टोलीले अहिलेसम्म साथ दिएको छ। दिन 15 मा, खनाइको मोहडा चौथो स्ट्रट तहमा पुगिसकेको बेला, त्यो तहको स्टिल एक हप्ता अड्किन्छ। स्ट्रट 1–3 जडान भइसकेका छन्। सबैभन्दा तल्लो स्ट्रटलाई यसको डिजाइन भारभित्र र भित्ता विक्षेपणलाई 30 mm भन्दा कम राख्नुहोस्, र तैपनि दिन 30 सम्म 15 m पुग्नुहोस्।
सबैभन्दा तल्लो स्ट्रटको भार कहिल्यै डिजाइनको 100 % माथि नजाओस्
अन्त्यमा भित्ता विक्षेपण ≤ 30 mm
15 m गहिराइमा पुग्नुहोस्
आधार — सङ्ख्याको पछाडिको मोडेल
सिमुलेटरले प्रयोग गर्ने हरेक सम्बन्ध, यसको स्रोतसहित। मान्यताका रूपमा चिह्नित स्थिरांक उदाहरणीय क्यालिब्रेसन हुन्।
क्लाउ र ओ'रोर्कको प्रणाली कठोरता: भित्ताको बङ्कन कठोरतालाई असमर्थित स्प्यानको चौथो घातले भाग गरिएको।
S = EI / (γw · h⁴), h = depth − lowest strut level (unsupported height)[3][5]
खनिएको प्रत्येक मिटरले विक्षेपण थप्छ, र प्रणाली कठोरता घट्दा त्यसको दर बढ्छ; प्रिलोडले यसलाई घटाउँछ, होल्ड पोइन्टभन्दा गहिरो खुला सतह बिस्तारै सर्दै जान्छ।
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]शिक्षणका लागि उदाहरणीय परिमाण, कुनै वास्तविक साइटका मान होइनन्।
भित्ताको पछाडिको जमिन धसाइ: भित्ता विक्षेपणको करिब 0.75 ×, 0.75 H सम्म समतल, 2 H मा शून्यमा मिल्दै जाने (नरम-देखि-मध्यम माटोको खाम)।
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]
आधारमुनि छाडिएको माटो एक्विफरबाट माथि धकेल्ने सीमित पानीको चापभन्दा बढी तौलको हुनुपर्छ।
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]शिक्षणका लागि उदाहरणीय परिमाण, कुनै वास्तविक साइटका मान होइनन्।
टेर्जाघीको 1-D कन्सोलिडेसन: घटेको पानीको चाप दिनौंमा माटोभित्र फैलिन्छ, र प्रभावकारी तनाव बढ्दा माटो खुम्चिन्छ।
कोणीय विकृति: भवनभरिको धसाइको भिन्नतालाई यसको लम्बाइले भाग गरिएको, ब्जेरमका सीमासँग तुलना गरिएको।
β = (s_near − s_far) / L; 1/500 = 2 ‰ (limit where cracking is not acceptable), 1/300 = 3.3 ‰ (first cracking)[6][7]
पेकको स्पष्ट माटो चाप सबैभन्दा तल्लो स्ट्रटमा यसको सम्बद्ध उचाइमा; खुला सतह जति गहिरो हुन्छ, त्यसले उति बढी भार बोक्छ।
P = 0.3·γ·H · (half span above + h) · 5 m ≥ preload; shown as % of design load 2400 kN[2]शिक्षणका लागि उदाहरणीय परिमाण, कुनै वास्तविक साइटका मान होइनन्।
उपकरणका रिडिङमा मापन त्रुटि हुन्छ — एकल मान होइन, प्रवृत्ति पढ्नुहोस्।
reading = true value + N(0, σ); σ = 0.5 mm (settlement points), 1.0 mm (inclinometer)[1]शिक्षणका लागि उदाहरणीय परिमाण, कुनै वास्तविक साइटका मान होइनन्।
मोडेलले प्रयोग गर्ने स्थिरांकहरू
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)शिक्षणका लागि उदाहरणीय परिमाण, कुनै वास्तविक साइटका मान होइनन्।
अनियमितता: सिड भएको mulberry32 जेनेरेटर; प्रयोग गरिएका वितरण — एकसमान, घातीय (उल्टो CDF), सामान्य (Box–Muller), पोइसन (Knuth)। सिड देखाइन्छ र साझा गर्न सकिन्छ।
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