Ujenzi — ufuatiliaji wa uchimbaji wa kina Modeli hai

Wewe ni mhandisi wa eneo la kazi wa shimo la kuchimba la m 15 lililoegemezwa kwa ngazi tano za viegemezo, lenye jengo m 6 nyuma ya ukuta. Kila siku ya uigaji modeli huchimba kwa kasi yako, huacha kikundi cha viegemezo kisakinishe ngazi inayofuata, hupinda ukuta kulingana na kiasi chake kisichoegemezwa, hueneza mwendo kuwa bonde la kuzama chini ya jengo, na hupunguza maji ya ardhini popote unaposukuma. Unaona kile ambacho eneo la kazi linaona: usomaji wa kipima mwelekeo na wa kuzama kwa ardhi wenye kosa la kipimo. Ni uigaji wa kielimu tu — nambari ni za kielelezo na huu si ushauri wa usanifu wa uhandisi.

Utakachojifunza

Kiigaji

Muda 0 siku
Kina cha uchimbaji 0.0 m · Ngazi za viegemezo zilizosakinishwa 0/5 · Urefu usioegemezwa 0.0 m · Kuzama kwa jengo (usomaji) 0.0 mm · Mpindo wa ukuta (kipima mwelekeo) 0.0 mm · Upotoshaji wa pembe wa jengo 0.00 ‰ · Kigezo cha usalama dhidi ya kuinuka kwa sakafu 1.97✓ 0.0 mmUkuta (kipima mwelekeo)✓ β 0.00 ‰✓ 0.0 mmJengo jiraniTabaka la maji lililofungiwaKigezo cha usalama dhidi ya kuinuka kwa sakafu ✓ 1.97Kina cha uchimbaji 0.0 m · 0/5✓ Kuzama kwa jengo (modeli) 0.0 mmKuzama kwa kuunganika kwa udongo 0.0 mm⇣ Kusukuma maji (dewatering) 0 · ⇡ Visima vya kurudisha maji 0 m³/hKushuka kwa maji chini ya jengo 0.0 m
  • Kiegemezo kimesakinishwa
  • Kiegemezo kinasakinishwa
  • Uso uliochimbwa kupita kiasi
  • Chini ya kiwango cha tahadhari
  • Kiwango cha tahadhari kimefikiwa
  • Kiwango cha hatua kimefikiwa
  • Tuta la udongo
  • Kimo cha shinikizo la tabaka la maji

Vidhibiti

Mita za kina zinazoondolewa kwa siku. 0 husimamisha mashine za kuchimba.

Simamisha uchimbaji 0.5 m chini ya ngazi inayofuata ya kiegemezo hadi kiegemezo hicho kisakinishwe.

Nguvu ya jeki iliyofungwa ndani ya kila kiegemezo kipya, kama sehemu ya mzigo wake wa usanifu. Hutumika kwa viegemezo vitakavyosakinishwa kuanzia sasa.

Acha au weka udongo dhidi ya msingi wa ukuta: huegemeza uso wazi (urefu usioegemezwa −2 m), lakini hakuna kuchimba kunakowezekana ukiwepo.

Kusukuma kutoka kwenye visima ndani ya shimo. Hupunguza shinikizo la tabaka la maji chini ya sakafu ya shimo — na kuizunguka.

Maji yanayoingizwa karibu na jengo ili kushikilia maji ya ardhini juu chini yake. Ni maji yaliyosukumwa yakitumika tena, na visima vya kuingiza maji huziba, kwa hiyo si zaidi ya 55 % ya mtiririko uliosukumwa unaoweza kurudishwa. Pia hupinga athari ya kusukuma maji.

Viashiria

Kuzama kwa jengo (usomaji)
0.0mm
kawaida
Mpindo wa ukuta (kipima mwelekeo)
0.0mm
kawaida
Upotoshaji wa pembe wa jengo
0.00‰
kawaida
Kigezo cha usalama dhidi ya kuinuka kwa sakafu
1.97
kawaida
Kuzama kwa jengo (modeli)0.0 mm
Mpindo wa ukuta (modeli)0.0 mm
Badiliko la kuzama kwa siku0.0 mm/d
Kina cha uchimbaji0.0 m
Urefu usioegemezwa0.0 m
Mzigo wa kiegemezo cha chini kabisa0 %
Ngazi za viegemezo zilizosakinishwa0
Kushuka kwa maji chini ya shimo0.0 m
Kushuka kwa maji chini ya jengo0.0 m
Kuzama kwa kuunganika kwa udongo0.0 mm
Siku za kuchimba kupita kiasi0 d
Maji yaliyosukumwa hadi sasa0 10³ m³
Maji ya kurudisha yaliyoingizwa kweli0 m³/h

Mwelekeo

Kuzama kwa jengo (usomaji): — mm60.0-5.0

Matukio ya mgogoro

Kiwango 1 · Chimba kwa kasi ya viegemezo

Mashine za kuchimba zinaweza kuchukua 0.8 m kwa siku na ratiba inataka kasi hiyo. Kikundi cha viegemezo kinahitaji siku mbili kwa kila ngazi na kinaweza kuanza tu uchimbaji ukiwa 0.5 m chini yake, kwa hiyo kwa kasi kamili uso hukimbia mbele ya msaada. Mmiliki wa jengo nyuma ya ukuta amekubali kikomo cha kuzama cha mm 12. Fikia sakafu ya mwisho ya m 15 ndani ya siku 40, weka jengo chini ya mm 12 na mpindo wa ukuta chini ya mm 15.

  • Kuzama kwa jengo kamwe kusizidi mm 12
  • Mpindo wa ukuta mwishoni ≤ mm 15
  • Fikia kina cha m 15

Kiwango 2 · Kuondoa maji chini ya jirani

Tabaka la maji la mchanga lililofungiwa liko m 22 chini. Chini ya takriban m 9 udongo unaobaki chini ya sakafu ya shimo hauwezi tena kuzuia shinikizo la maji yake, kwa hiyo tabaka la maji lazima lisukumwe kadiri uchimbaji unavyoenda chini zaidi — kipengele cha usalama dhidi ya kuinuka kwa sakafu angalau 1.2 wakati wote. Siku ya 8 kikundi cha kusukuma maji kinafungua visima hadi 450 m³/h. Tabaka la udongo wa mfinyanzi liko juu ya tabaka la maji chini ya jengo la jirani. Kibali cha kumwaga maji kinaruhusu m³ elfu 280 kwa kazi nzima. Fikia m 15 ndani ya siku 45 huku kuzama kwa jengo mwishoni kukiwa ndani ya mm 30.

  • Kigezo cha usalama dhidi ya kuinuka kwa sakafu kamwe kisishuke chini ya 1.2
  • Kuzama kwa jengo mwishoni ≤ mm 25
  • Jumla iliyosukumwa ≤ m³ elfu 280 (kibali cha kumwaga maji)
  • Fikia kina cha m 15

Kiwango 3 · Chuma kimechelewa

Mkandarasi anachimba bila kusimama kwa 0.7 m kwa siku bila vituo vya kusubiri, na kikundi cha viegemezo kimeenda sambamba hadi sasa. Siku ya 15, uso ukiwa tayari kwenye ngazi ya nne ya viegemezo, chuma cha ngazi hiyo kinacheleweshwa kwa wiki moja. Viegemezo 1–3 vimewekwa. Weka kiegemezo cha chini kabisa ndani ya mzigo wake wa usanifu na mkengeuko wa ukuta chini ya mm 30, na bado ufikie m 15 kufikia siku ya 30.

  • Mzigo wa kiegemezo cha chini kabisa kamwe usizidi 100 % ya usanifu
  • Mpindo wa ukuta mwishoni ≤ mm 30
  • Fikia kina cha m 15

Msingi — modeli iliyo nyuma ya namba

Kila uhusiano ambao kiigaji kinatumia, pamoja na chanzo chake. Viwango vilivyowekwa alama kama dhana ni urekebishaji wa mfano.

Ugumu wa mfumo wa Clough na O'Rourke: ugumu wa kupinda wa ukuta ukigawanywa kwa nguvu ya nne ya urefu usioegemezwa.
S = EI / (γw · h⁴), h = depth − lowest strut level (unsupported height)[3][5]
Kila mita inayochimbwa huongeza mpindo kwa kasi inayopanda ugumu wa mfumo unaposhuka; mvutano wa awali huupunguza, uso wazi ulio chini kuliko kituo cha kusubiri hutambaa.
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]Ukubwa wa kielelezo kwa ajili ya kufundisha, si thamani za eneo lolote halisi.
Kuzama kwa ardhi nyuma ya ukuta: takriban 0.75 × mpindo wa ukuta, tambarare hadi 0.75 H, ikififia hadi sifuri kwa 2 H (bahasha ya udongo mfinyanzi laini hadi wa kati).
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]
Udongo unaobaki chini ya sakafu ya shimo lazima uwe mzito kuliko shinikizo la maji yaliyofungiwa linalosukuma juu kutoka tabaka la maji.
FS = γt·(z_aq − H) / (γw·(z_aq − z_wt − s_in)); required ≥ 1.2[10]
Mtiririko tulivu wa Thiem: kushuka kwa kiwango cha maji hupungua kwa logarithimu ya umbali kutoka kwenye visima; visima vya kurudisha maji huongeza athari kinyume.
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]Ukubwa wa kielelezo kwa ajili ya kufundisha, si thamani za eneo lolote halisi.
Kuunganika kwa Terzaghi kwa mwelekeo mmoja: shinikizo la maji lililopunguzwa husambaa ndani ya udongo mfinyanzi kwa siku kadhaa, na udongo hubanwa msongo halisi unapoongezeka.
∂u/∂t = c_v ∂²u/∂z²; Δσ' = −Δu; settlement = Σ m_v·Δσ'·Δz (unloading: 0.1·m_v)[8]
Upotoshaji wa pembe: tofauti ya kuzama kwa ardhi katika jengo zima ikigawanywa kwa urefu wake, dhidi ya mipaka ya Bjerrum.
β = (s_near − s_far) / L; 1/500 = 2 ‰ (limit where cracking is not acceptable), 1/300 = 3.3 ‰ (first cracking)[6][7]
Shinikizo dhahiri la ardhi la Peck kwenye kiegemezo cha chini kabisa katika urefu wake wa mzigo; kadiri uso wazi unavyokuwa wa kina zaidi, ndivyo unavyobeba zaidi.
P = 0.3·γ·H · (half span above + h) · 5 m ≥ preload; shown as % of design load 2400 kN[2]Ukubwa wa kielelezo kwa ajili ya kufundisha, si thamani za eneo lolote halisi.
Usomaji wa vifaa una kosa la kipimo — soma mielekeo, si thamani moja moja.
reading = true value + N(0, σ); σ = 0.5 mm (settlement points), 1.0 mm (inclinometer)[1]Ukubwa wa kielelezo kwa ajili ya kufundisha, si thamani za eneo lolote halisi.
Viambajengo vinavyotumiwa na modeli
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)Ukubwa wa kielelezo kwa ajili ya kufundisha, si thamani za eneo lolote halisi.

Nasibu: jenereta ya mulberry32 yenye mbegu; mgawanyo unaotumika — sawa, kielelezo (CDF kinyume), kawaida (Box–Muller), Poisson (Knuth). Mbegu inaonyeshwa na inaweza kushirikiwa.

Vyanzo

  1. R. B. Peck — Advantages and limitations of the observational method in applied soil mechanics (Ninth Rankine Lecture) — Géotechnique 19(2), 171–187, 1969
  2. 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
  3. 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
  4. A. I. Mana, G. W. Clough — Prediction of movements for braced cuts in clay — Journal of the Geotechnical Engineering Division 107(GT6), ASCE, 1981
  5. A. Gens — Deep excavations: empirical methods for movements; procedures to reduce movements (early bracing, preloading, avoiding over-excavation) — NZ Geotechnical Society lecture notes, 2010
  6. L. Bjerrum — Allowable settlement of structures (angular distortion 1/500, 1/300, 1/150); summarised in NGI report "Skadegrenser" — Proc. European Conf. SMFE Wiesbaden, Vol. II, 135; NGI, 1963
  7. M. D. Boscardin, E. J. Cording — Building response to excavation-induced settlement — Journal of Geotechnical Engineering 115(1), 1–21, 1989
  8. Evolution of primary consolidation settlement with time — Terzaghi 1-D consolidation, Tv = c_v·t/H_dr², U–Tv relation (Fundamentals of Foundation Engineering, §4.8) — University of Newcastle (open textbook)
  9. Steady-state pumping: the Thiem equation s = Q/(2πT)·ln(R/r); superposition of wells — University at Buffalo, Aquifer hydraulics notes
  10. C.-Y. Ou — Deep Excavation: Theory and Practice (upheaval / uplift check against a confined aquifer, dewatering, strut preload) — Taylor & Francis, 2006

Nani hufanya kazi hii kama taaluma

Modeli ya kielimu — si kwa maamuzi ya uendeshaji. Vituo halisi hurekebisha kila kiwango kulingana na vifaa na data zao.