🏗️ Qurilish — chuqur qazilmani monitoring qilish Jonli model
Siz besh daraja tirgak bilan mustahkamlangan 15 m chuqurlikdagi qazilma uchun obyekt muhandisisiz, devor orqasida 6 m narida bino turadi. Har bir simulyatsiya kunida model sizning tezligingizda qazadi, tirgak brigadasiga keyingi darajani o‘rnatishga imkon beradi, devorni uning qancha qismi tayanchsizligiga qarab egadi, harakatni bino ostidagi cho‘kish chuqurchasiga yoyadi va siz nasos ishlatgan joyda er osti suvini pasaytiradi. Siz obyekt ko‘rganini ko‘rasiz: o‘lchash xatosi bilan inklinometr va cho‘kish ko‘rsatkichlari. Faqat o‘quv simulyatsiyasi — raqamlar ko‘rsatma xarakteridagi va bu muhandislik loyihalash bo‘yicha maslahat emas.
Nimani o‘rganasiz
Nega tayanchsiz balandlik devor harakatini belgilaydi: bikrlik oraliqning to‘rtinchi darajasi bilan pasayadi, shuning uchun ortiqcha qazilgan bir metr o‘z vaqtida qazilgan bir metrdan ancha qimmatga tushadi.
Suvsizlantirish qazilma tagining ko‘tarilishiga qanday yo‘l qo‘ymaydi — va nega xuddi shu pasayish qo‘shni bino ostidagi loyni konsolidatsiya qiladi.
Amaliyotdagi kuzatuv usuli: ishga tushirish darajalari, shovqinli ko‘rsatkichlar va kerak bo‘lishidan oldin rejalashtirilgan favqulodda chora-tadbirlar.
Simulyator
Vaqt 0 kun
━Tirgak o‘rnatilgan
┅Tirgak o‘rnatilmoqda
▼Ortiqcha qazilgan yuz
✓Ogohlantirish darajasidan past
!Ogohlantirish darajasiga yetildi
‼Harakat darajasiga yetildi
▤Tuproq beremasi
┄Suvli qatlam bosimi (napor)
Boshqaruvlar
Kuniga olib tashlanadigan chuqurlik, metrda. 0 ekskavatorlarni to‘xtatadi.
Keyingi tirgak o‘rnatilmaguncha, qazishni uning darajasidan 0,5 m pastda to‘xtating.
Har bir yangi tirgakka qulflanadigan domkrat kuchi, uning hisobiy yukining ulushi sifatida. Hozirdan boshlab o‘rnatiladigan tirgaklarga qo‘llanadi.
Devor poyiga tuproq qoldiring yoki joylashtiring: u ochiq yuzni tayanch bilan ushlaydi (−2 m tayanchsiz balandlik), lekin u turgan paytda qazib bo‘lmaydi.
Chuqur ichidagi quduqlardan so‘rish. Tag ostidagi va uning atrofidagi suvli qatlam bosimini pasaytiradi.
Bino ostidagi yer osti suvini yuqorida ushlab turish uchun bino yaqinida yerga quyiladigan suv. Bu so‘rib olingan suvning qayta ishlatilishi, quyish quduqlari esa tiqilib qoladi, shuning uchun so‘rilgan oqimning ko‘pi bilan 55 % ini qaytarish mumkin. U suvsizlantirishga ham qarshi ta’sir qiladi.
Ko‘rsatkichlar
Bino cho‘kishi (ko‘rsatkich)
0,0mm
normal
Devor og‘ishi (inklinometr)
0,0mm
normal
Binoning burchak buzilishi
0,00‰
normal
Tag ko‘tarilishi bo‘yicha xavfsizlik koeffitsiyenti
1,97
normal
Bino cho‘kishi (model)
0,0 mm
Devor og‘ishi (model)
0,0 mm
Kunlik cho‘kish o‘zgarishi
0,0 mm/d
Qazish chuqurligi
0,0 m
Tayanchsiz balandlik
0,0 m
Eng pastki tirgak yuki
0 %
O‘rnatilgan tirgak darajalari
0
Chuqur ostidagi pasayish
0,0 m
Bino ostidagi pasayish
0,0 m
Konsolidatsiya cho‘kishi
0,0 mm
Ortiqcha qazilgan kunlar
0 d
Hozirgacha so‘rilgan suv
0 10³ m³
Haqiqatda quyilgan qayta to‘ldirish suvi
0 m³/h
Tendensiya
Inqiroz ssenariylari
1-daraja · Tirgaklar sur’ati bilan qazing
Ekskavatorlar kuniga 0,8 m qaza oladi va dastur shu sur’atni xohlaydi. Tirgak brigadasiga har bir daraja uchun ikki kun kerak va faqat qazish undan 0,5 m pastga tushgandan keyin boshlay oladi, shuning uchun to‘liq sur’atda yuz tayanchdan oldinga o‘tib ketadi. Devor orqasidagi bino egasi 12 mm cho‘kish chegarasiga rozi bo‘lgan. 40 kun ichida 15 m asosga yeting, binoni 12 mm dan, devor og‘ishini esa 15 mm dan past ushlang.
Bino cho‘kishi hech qachon 12 mm dan oshmasin
Oxirida devor og‘ishi ≤ 15 mm
15 m chuqurlikka yeting
2-daraja · Qo‘shni ostida suvsizlantirish
22 m chuqurlikda bosimli qumli suvli qatlam yotadi. Taxminan 9 m dan pastda tag ostida qolgan grunt endi uning suv bosimini ushlab tura olmaydi, shuning uchun qazish chuqurlashgan sari suvli qatlamdan suv so‘rilishi kerak — tagning ko‘tarilishiga qarshi xavfsizlik koeffitsiyenti doim kamida 1,2. 8-kuni suvsizlantirish brigadasi quduqlarni 450 m³/h ga ochadi. Qo‘shni bino ostida suvli qatlam ustida loy qatlami bor. Oqizish ruxsatnomasi butun ish uchun 280 ming m³ ga ruxsat beradi. 45 kunda 15 m ga yeting, oxirida bino cho‘kishi 30 mm dan oshmasin.
Tag ko‘tarilishi bo‘yicha xavfsizlik koeffitsiyenti hech qachon 1,2 dan past bo‘lmasin
Oxirida bino cho‘kishi ≤ 25 mm
Jami so‘rilgan ≤ 280 ming m³ (oqizish ruxsatnomasi)
15 m chuqurlikka yeting
3-daraja · Po‘lat kech qoldi
Pudratchi to‘xtash nuqtalarisiz kuniga 0,7 m dan uzluksiz qazimoqda va tirgak brigadasi hozircha ulgurib keldi. 15-kuni, qazish yuzasi allaqachon to‘rtinchi tirgak darajasida turganida, shu daraja uchun po‘lat bir haftaga kechikadi. 1–3 tirgaklar o‘rnatilgan. Eng pastki tirgakni loyiha yuki doirasida, devor egilishini 30 mm dan past ushlang va baribir 30-kungacha 15 m ga yeting.
Eng pastki tirgak yuki hech qachon hisobiyning 100 % idan oshmasin
Oxirida devor og‘ishi ≤ 30 mm
15 m chuqurlikka yeting
Asos — raqamlar ortidagi model
Simulyator ishlatadigan har bir bog‘lanish, manbasi bilan. Taxmin deb belgilangan doimiylar misol kalibrlashlardir.
Clough va O‘Rourke tizim bikrligi: devorning egilish bikrligi tayanchsiz oraliqning to‘rtinchi darajasiga bo‘lingan.
S = EI / (γw · h⁴), h = depth − lowest strut level (unsupported height)[3][5]
Har bir qazilgan metr tizim bikrligi pasaygan sari ortib boradigan tezlikda og‘ish qo‘shadi; oldindan siqish uni kamaytiradi, to‘xtash nuqtasidan chuqurroq ochiq yuz esa sudralib suriladi.
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]O‘qitish uchun ko‘rsatma xarakteridagi kattaliklar, biror haqiqiy obyekt qiymatlari emas.
Devor orqasidagi grunt cho‘kishi: devor og‘ishining taxminan 0,75 baravari, 0,75 H gacha tekis, 2 H da nolga so‘nadi (yumshoq va o‘rtacha loyning o‘rovchi chizig‘i).
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]
Tag ostida qolgan grunt suvli qatlamdan yuqoriga bosayotgan bosimli suv bosimidan og‘ir bo‘lishi kerak.
Thiem barqaror oqimi: pasayish quduqlardan masofaning logarifmi bilan kamayadi; qayta to‘ldiruvchi quduqlar teskari ta’sir qo‘shadi.
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]O‘qitish uchun ko‘rsatma xarakteridagi kattaliklar, biror haqiqiy obyekt qiymatlari emas.
Terzaghining 1-o‘lchovli konsolidatsiyasi: pasaytirilgan suv bosimi loyga kunlar davomida tarqaladi va samarali kuchlanish oshgan sayin loy siqiladi.
Burchak buzilishi: bino bo‘ylab cho‘kish farqining uning uzunligiga nisbati, Bjerrum chegaralariga nisbatan.
β = (s_near − s_far) / L; 1/500 = 2 ‰ (limit where cracking is not acceptable), 1/300 = 3.3 ‰ (first cracking)[6][7]
Peckning sezilarli zaminiy bosimi eng pastki tirgakka uning yig‘ish balandligi bo‘ylab; ochiq yuz qanchalik chuqur bo‘lsa, u shunchalik ko‘p yuk ko‘taradi.
P = 0.3·γ·H · (half span above + h) · 5 m ≥ preload; shown as % of design load 2400 kN[2]O‘qitish uchun ko‘rsatma xarakteridagi kattaliklar, biror haqiqiy obyekt qiymatlari emas.
Asbob ko‘rsatkichlarida o‘lchash xatosi bor — alohida qiymatlarni emas, tendensiyani o‘qing.
reading = true value + N(0, σ); σ = 0.5 mm (settlement points), 1.0 mm (inclinometer)[1]O‘qitish uchun ko‘rsatma xarakteridagi kattaliklar, biror haqiqiy obyekt qiymatlari emas.
Modelda ishlatiladigan doimiylar
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)O‘qitish uchun ko‘rsatma xarakteridagi kattaliklar, biror haqiqiy obyekt qiymatlari emas.
Tasodifiylik: seedli mulberry32 generatori; ishlatilgan taqsimotlar — tekis, eksponensial (teskari CDF), normal (Box–Muller), Puasson (Knuth). Seed ko‘rsatiladi va ulashiladi.
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