கட்டுமானம் — ஆழ அகழ்வுக் கண்காணிப்பு நேரடி மாதிரி

நீங்கள் ஐந்து நிலை முட்டுக்கட்டைகளால் தாங்கப்படும் 15 m அகழ்வின் தளப் பொறியாளர்; சுவருக்குப் பின்னால் 6 m தொலைவில் ஒரு கட்டடம் உள்ளது. ஒவ்வொரு உருவகப்படுத்தப்பட்ட நாளும் மாதிரி உங்கள் வேகத்தில் தோண்டுகிறது; முட்டுக்கட்டைக் குழு அடுத்த நிலையைப் பொருத்த விடுகிறது; சுவரில் எவ்வளவு தாங்கப்படாமல் உள்ளதோ அதற்கேற்ப அதை வளைக்கிறது; அசைவைக் கட்டடத்தின் கீழ் ஓர் அமிழ்தல் பள்ளமாகப் பரப்புகிறது; நீங்கள் எங்கு பம்ப் செய்தாலும் நிலத்தடி நீரைக் குறைக்கிறது. தளம் பார்ப்பதையே நீங்கள் பார்க்கிறீர்கள்: அளவீட்டுப் பிழையுடன் சாய்வுமானி, அமிழ்தல் அளவீடுகள். கல்விக்கான உருவகப்படுத்தல் மட்டுமே — எண்கள் விளக்கத்துக்கானவை; இது பொறியியல் வடிவமைப்பு ஆலோசனை அல்ல.

நீங்கள் என்ன கற்பீர்கள்

சிமுலேட்டர்

நேரம் 0 நாள்
அகழ்வு ஆழம் 0.0 m · பொருத்தப்பட்ட முட்டுக்கட்டை நிலைகள் 0/5 · தாங்கப்படாத உயரம் 0.0 m · கட்டட அமிழ்தல் (அளவீடு) 0.0 mm · சுவர் வளைவு (சாய்வுமானி) 0.0 mm · கட்டடத்தின் கோணச் சிதைவு 0.00 ‰ · அடித்தளம் மேலெழும்புதலுக்கான பாதுகாப்புக் காரணி 1.97✓ 0.0 mmசுவர் (சாய்வுமானி)✓ β 0.00 ‰✓ 0.0 mmஅண்டைக் கட்டடம்அடைபட்ட நீர்ப்படுகைஅடித்தளம் மேலெழும்புதலுக்கான பாதுகாப்புக் காரணி ✓ 1.97அகழ்வு ஆழம் 0.0 m · 0/5✓ கட்டட அமிழ்தல் (மாதிரி) 0.0 mm · இறுக்க அமிழ்தல் 0.0 mm⇣ நீர் வெளியேற்றப் பம்பிங் 0 · ⇡ நீர் நிரப்பும் கிணறுகள் 0 m³/h · கட்டடத்தின் கீழ் நீர்மட்டத் தாழ்வு 0.0 m
  • முட்டுக்கட்டை பொருத்தப்பட்டது
  • முட்டுக்கட்டை பொருத்தப்படுகிறது
  • மிகையாகத் தோண்டிய முகம்
  • எச்சரிக்கை நிலைக்குக் கீழ்
  • எச்சரிக்கை நிலை எட்டப்பட்டது
  • நடவடிக்கை நிலை எட்டப்பட்டது
  • மண் அணை
  • நீர்ப்படுகை அழுத்த உயரம்

கட்டுப்பாடுகள்

ஒரு நாளைக்கு அகற்றப்படும் ஆழ மீட்டர்கள். 0 என்றால் தோண்டும் இயந்திரங்கள் நிற்கும்.

அடுத்த முட்டுக்கட்டை நிலைக்கு 0.5 m கீழே தோண்டுவதை, அந்த முட்டுக்கட்டை பொருத்தப்படும் வரை நிறுத்தும்.

ஒவ்வொரு புதிய முட்டுக்கட்டையிலும் பூட்டப்படும் ஜாக் விசை, அதன் வடிவமைப்புச் சுமையின் பங்காக. இனி பொருத்தப்படும் முட்டுக்கட்டைகளுக்குப் பொருந்தும்.

சுவரின் அடிப்பகுதிக்கு எதிராக மண்ணை விடுங்கள் அல்லது இடுங்கள்: அது திறந்த முகத்தைத் தாங்குகிறது (−2 m தாங்கப்படாத உயரம்), ஆனால் அது இருக்கும்போது தோண்ட முடியாது.

குழிக்குள் உள்ள கிணறுகளிலிருந்து பம்ப் செய்தல். அடித்தளத்தின் கீழும் அதைச் சுற்றியும் நிலத்தடி நீர்ப்படுகை அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது.

கட்டடத்தின் கீழ் நிலத்தடி நீர்மட்டத்தை உயர்வாக வைக்க அதன் அருகே செலுத்தப்படும் நீர். இது பம்ப் செய்த நீரையே மீண்டும் பயன்படுத்துவது; செலுத்தும் கிணறுகள் அடைபடுகின்றன, எனவே பம்ப் செய்த ஓட்டத்தில் அதிகபட்சம் 55 % மட்டுமே திரும்பச் செலுத்த முடியும். இது நீர் வெளியேற்றத்தையும் எதிர்க்கிறது.

குறிகாட்டிகள்

கட்டட அமிழ்தல் (அளவீடு)
0.0mm
இயல்பு
சுவர் வளைவு (சாய்வுமானி)
0.0mm
இயல்பு
கட்டடத்தின் கோணச் சிதைவு
0.00‰
இயல்பு
அடித்தளம் மேலெழும்புதலுக்கான பாதுகாப்புக் காரணி
1.97
இயல்பு
கட்டட அமிழ்தல் (மாதிரி)0.0 mm
சுவர் வளைவு (மாதிரி)0.0 mm
நாளுக்கு அமிழ்தல் மாற்றம்0.0 mm/d
அகழ்வு ஆழம்0.0 m
தாங்கப்படாத உயரம்0.0 m
மிகக் கீழ் முட்டுக்கட்டைச் சுமை0 %
பொருத்தப்பட்ட முட்டுக்கட்டை நிலைகள்0
குழியின் கீழ் நீர்மட்டத் தாழ்வு0.0 m
கட்டடத்தின் கீழ் நீர்மட்டத் தாழ்வு0.0 m
இறுக்க அமிழ்தல்0.0 mm
மிகையாகத் தோண்டிய நாட்கள்0 d
இதுவரை பம்ப் செய்த நீர்0 10³ m³
உண்மையில் செலுத்தப்பட்ட நிரப்பு நீர்0 m³/h

போக்கு

கட்டட அமிழ்தல் (அளவீடு): — mm60.0-5.0

நெருக்கடிச் சூழல்கள்

நிலை 1 · முட்டுக்கட்டைகளின் வேகத்தில் தோண்டுங்கள்

தோண்டும் இயந்திரங்கள் நாளுக்கு 0.8 m எடுக்க முடியும்; அட்டவணை அந்த வேகத்தை விரும்புகிறது. முட்டுக்கட்டைக் குழுவுக்கு ஒவ்வொரு நிலைக்கும் இரண்டு நாட்கள் தேவை; தோண்டுதல் அதற்கு 0.5 m கீழே இருக்கும்போது மட்டுமே தொடங்க முடியும்; எனவே முழு வேகத்தில் முகம் தாங்குதலைவிட முன்னே ஓடுகிறது. சுவருக்குப் பின்னால் உள்ள கட்டட உரிமையாளர் 12 mm அமிழ்தல் வரம்பை ஒப்புக்கொண்டுள்ளார். 40 நாட்களுக்குள் 15 m இறுதி மட்டத்தை அடையுங்கள்; கட்டடத்தை 12 mm-க்குக் கீழும் சுவர் வளைவை 15 mm-க்குக் கீழும் வைத்திருங்கள்.

  • கட்டட அமிழ்தல் எப்போதும் 12 mm-க்கு மேல் போகக்கூடாது
  • இறுதியில் சுவர் வளைவு ≤ 15 mm
  • 15 m ஆழத்தை அடையுங்கள்

நிலை 2 · அண்டைக் கட்டடத்தின் கீழ் நீர் வெளியேற்றம்

அடைபட்ட மணல் நீர்ப்படுகை 22 m ஆழத்தில் உள்ளது. சுமார் 9 m-க்குக் கீழே, அடித்தளத்தின் கீழ் விடப்படும் மண்ணால் அதன் நீர் அழுத்தத்தை இனி அடக்க முடியாது; எனவே தோண்டுதல் ஆழமாகச் செல்லச் செல்ல நீர்ப்படுகையிலிருந்து பம்ப் செய்ய வேண்டும் — அடித்தள மேலெழுச்சிப் பாதுகாப்புக் காரணி எப்போதும் குறைந்தது 1.2. 8-ஆம் நாள் நீர் வெளியேற்றக் குழு கிணறுகளை 450 m³/h-க்குத் திறக்கிறது. அண்டைக் கட்டடத்தின் கீழ் நீர்ப்படுகையின் மேல் ஒரு களிமண் அடுக்கு உள்ளது. வெளியேற்ற அனுமதி முழுப் பணிக்கும் 280 ஆயிரம் m³-ஐ அனுமதிக்கிறது. 45 நாட்களில் 15 m-ஐ அடையுங்கள்; இறுதியில் கட்டட அமிழ்தல் 30 mm-க்குள் இருக்க வேண்டும்.

  • அடித்தளம் மேலெழும்புதலுக்கான பாதுகாப்புக் காரணி எப்போதும் 1.2-க்குக் கீழ் போகக்கூடாது
  • இறுதியில் கட்டட அமிழ்தல் ≤ 25 mm
  • மொத்தம் பம்ப் செய்தது ≤ 280 ஆயிரம் m³ (வெளியேற்ற அனுமதி)
  • 15 m ஆழத்தை அடையுங்கள்

நிலை 3 · இரும்பு தாமதம்

ஒப்பந்ததாரர் நிறுத்தப் புள்ளிகள் இல்லாமல் நாளுக்கு 0.7 m தொடர்ந்து தோண்டுகிறார்; முட்டுக்கட்டைக் குழு இதுவரை ஈடுகொடுத்துள்ளது. 15-ஆம் நாள், முகம் ஏற்கெனவே நான்காம் முட்டுக்கட்டை நிலையில் இருக்கும்போது, அந்த நிலைக்கான எஃகு ஒரு வாரம் தாமதமாகிறது. முட்டுக்கட்டைகள் 1–3 பொருத்தப்பட்டுள்ளன. மிகக் கீழ் முட்டுக்கட்டையை அதன் வடிவமைப்புச் சுமைக்குள்ளும் சுவர் விலகலை 30 mm-க்குக் கீழும் வைத்து, இருந்தும் 30-ஆம் நாளுக்குள் 15 m-ஐ அடையுங்கள்.

  • மிகக் கீழ் முட்டுக்கட்டைச் சுமை எப்போதும் வடிவமைப்பின் 100 %-க்கு மேல் போகக்கூடாது
  • இறுதியில் சுவர் வளைவு ≤ 30 mm
  • 15 m ஆழத்தை அடையுங்கள்

அடிப்படை — எண்களுக்குப் பின்னுள்ள மாதிரி

சிமுலேட்டர் பயன்படுத்தும் ஒவ்வொரு தொடர்பும், அதன் மூலத்துடன். அனுமானங்களாகக் குறிக்கப்பட்ட மாறிலிகள் எடுத்துக்காட்டு அளவுதிருத்தங்கள்.

க்ளாஃப் & ஓ'ரூர்க் அமைப்பு விறைப்பு: சுவரின் வளைவு விறைப்பை, தாங்கப்படாத இடைவெளியின் நான்காம் அடுக்கால் வகுத்தது.
S = EI / (γw · h⁴), h = depth − lowest strut level (unsupported height)[3][5]
தோண்டும் ஒவ்வொரு மீட்டரும், அமைப்பின் விறைப்பு குறையும்போது உயரும் வேகத்தில் வளைவைச் சேர்க்கிறது; முன்சுமை அதைக் குறைக்கிறது; நிறுத்தப் புள்ளியைவிட ஆழமான திறந்த முகம் மெதுவாக நகர்கிறது.
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]கற்பிப்பதற்கான விளக்க அளவுகள்; எந்த உண்மையான தளத்தின் மதிப்புகளும் அல்ல.
சுவருக்குப் பின்னால் நிலம் அமிழ்தல்: சுமார் 0.75 × சுவர் வளைவு, 0.75 H வரை சமமாக, 2 H-இல் பூஜ்யமாகக் குறைகிறது (மென்மை முதல் நடுத்தரக் களிமண் உறை).
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]
அடித்தளத்துக்குக் கீழே விடப்படும் மண், நீர்ப்படுகையிலிருந்து மேலே தள்ளும் அடைபட்ட நீர் அழுத்தத்தைவிட அதிக எடை உடையதாக இருக்க வேண்டும்.
FS = γt·(z_aq − H) / (γw·(z_aq − z_wt − s_in)); required ≥ 1.2[10]
தீமின் நிலையான ஓட்டம்: நீர்மட்டத் தாழ்வு கிணறுகளிலிருந்து தூரத்தின் மடக்கையுடன் குறைகிறது; நீர் நிரப்பும் கிணறுகள் எதிர் விளைவைச் சேர்க்கின்றன.
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]கற்பிப்பதற்கான விளக்க அளவுகள்; எந்த உண்மையான தளத்தின் மதிப்புகளும் அல்ல.
டெர்சாகியின் ஒரு பரிமாண இறுக்கம்: குறைந்த நீர் அழுத்தம் நாட்களில் களிமண்ணுக்குள் பரவுகிறது; பயனுறு தகைவு உயரும்போது களிமண் அழுந்துகிறது.
∂u/∂t = c_v ∂²u/∂z²; Δσ' = −Δu; settlement = Σ m_v·Δσ'·Δz (unloading: 0.1·m_v)[8]
கோணச் சிதைவு: கட்டடம் முழுவதும் அமிழ்தல் வேறுபாட்டை அதன் நீளத்தால் வகுத்தது, ப்ஜெர்ரமின் வரம்புகளுக்கு எதிராக.
β = (s_near − s_far) / L; 1/500 = 2 ‰ (limit where cracking is not acceptable), 1/300 = 3.3 ‰ (first cracking)[6][7]
மிகக் கீழ் முட்டுக்கட்டையின் மீது அதன் பங்களிப்பு உயரத்தில் பெக்கின் தோற்ற மண் அழுத்தம்; திறந்த முகம் எவ்வளவு ஆழமோ, அது அவ்வளவு அதிகம் சுமக்கிறது.
P = 0.3·γ·H · (half span above + h) · 5 m ≥ preload; shown as % of design load 2400 kN[2]கற்பிப்பதற்கான விளக்க அளவுகள்; எந்த உண்மையான தளத்தின் மதிப்புகளும் அல்ல.
கருவி அளவீடுகளில் அளவீட்டுப் பிழை உண்டு — ஒற்றை மதிப்புகளை அல்ல, போக்குகளைப் படியுங்கள்.
reading = true value + N(0, σ); σ = 0.5 mm (settlement points), 1.0 mm (inclinometer)[1]கற்பிப்பதற்கான விளக்க அளவுகள்; எந்த உண்மையான தளத்தின் மதிப்புகளும் அல்ல.
மாதிரி பயன்படுத்தும் மாறிலிகள்
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)கற்பிப்பதற்கான விளக்க அளவுகள்; எந்த உண்மையான தளத்தின் மதிப்புகளும் அல்ல.

தற்செயல்தன்மை: விதையுடன் கூடிய mulberry32 ஜெனரேட்டர்; பயன்படுத்திய பரவல்கள் — சீரான, அடுக்குக்குறி (தலைகீழ் CDF), இயல்நிலை (Box–Muller), பாய்சான் (Knuth). விதை காட்டப்படுகிறது, பகிரக்கூடியது.

மூலங்கள்

  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

இதைத் தொழிலாகச் செய்பவர்கள் யார்

கல்வி மாதிரி — செயல்பாட்டு முடிவுகளுக்கு அல்ல. உண்மையான தளங்கள் ஒவ்வொரு மாறிலியையும் தங்கள் சொந்த உபகரணங்கள் மற்றும் தரவுக்கேற்ப அளவுதிருத்துகின்றன.