Transcript POKLESOVÁ KOTLINA

PODZEMNÍ STAVBY
Poklesová aktivita
Ústav geotechniky
DEFORMACE POVRCHU ÚZEMÍ PŘI
TUNELOVÁNÍ ZÁVISÍ NA:
 Použité technologii provádění
 Rozměrech a tvaru výrubu
 Kvalitě horninového prostředí
Jsou způsobeny především:
• Změnou původního stavu napjatosti a z toho
vyplývající změnou vlastností hornin v okolí
tunelu
• Snížením hladiny podzemní vody
• Nedokonalostí nasazené technologie ražby
Poklesová
kotlina
vznikající
na povrchu
území
Vliv na
stavby
Monitoring
účinků
RAŽBA:
přetváření hornin do výrubu = KONVERGENCE
(radiální deformace)
posouvání horniny v čelbě = EXTRUZE
(podélné deformace)
POKLESOVÁ KOTLINA (PÁNEV)
Prostorová úloha
Poklesová
kotlina
tunel
Mrázovka
ZÓNY V POKLESOVÉ KOTLINĚ
METODY PRO STANOVENÍ
DEFORMACÍ POVRCHU ÚZEMÍ PŘI
TUNELOVÁNÍ:
 Empirické




Analytické
Fyzikální modelování
Matematické modelování
Měření in situ
EMPIRICKÁ METODA „Objemová
ztráta horniny – Loss of Ground“
[R. B. Peck, 1969]
Poklesová kotlina vzniklá v důsledku ztráty
objemu horniny v okolí výrubu extruzí a
konvergencí. Je aproximována Gaussovou
křivkou
Plocha poklesové kotliny (M. L. Myrianthis – doplnil J.
Mencl):
 v tuhých jílech ø 2,5% plochy výrubu (max. 6,2%,
min. 1,4%)
 londýnské jíly (metro) 1÷4%
 frankfurtské jíly 1,2% (štít), 5÷7% (NATM)
 jíly budapešťské (metro) 3÷4%, pod Dunajem 7÷13%
 jíly brněnské (kolektory) až přes 10%
„Objemová ztráta horniny“
[R. B. Peck, 1969] • plocha (objem) poklesové
kotliny:
Vs  Bsmax  2ismax  2,5is
• maximální pokles v ose
výrubu:
Vs
smax 
2,5i
• inflexní body:
i = 0,61smax
• bod maximální křivosti
M = 0,22smax resp. 3i
Graf pro předpověď
šířky poklesové pánve
(R. B. Peck, 1967):
Vztah mezi maximálním
sedáním a poměrem Z/D
pro tuhé až tvrdé jíly
(Attewel a Farmer, 1975):
ANALYTICKÉ (POLOANALYTICKÉ)
STANOVENÍ POKLESŮ [Limanov –
Fazekas]
Parametry sedání jsou odvozeny z deformací obrysu tunelu pro
dvouvrstvé nadloží (pružný, homogenní a izotropní poloprostor)
Maximální
pokles
v ose:
e0 .a.
0 
L
FYZIKÁLNÍ
MODELOVÁNÍ
Model
z ekvivalentních
materiálů
tunel Březno (jíly)
(F. Nazari, 1997)
MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ
(MKP, MHP, metoda oddělených prvků, metoda
konečných diferencí, metoda sítí apod.)
47mm
145mm
Tunel Brno – Dobrovského (MKP-RIB)
MĚŘENÍ
IN SITU
Brno – kolektor Tkalcovská
METODY PRO OMEZENÍ VZNIKU
POKLESŮ
 Geometrické úpravy vedení trasy (vyšší nadloží, nebo
naopak mělce => úzká kotlina, vyhnutí se kritickým
místům ap.)
 Nasazení speciálních metod ražení (pneumatické
tunelování, bentonitový nebo zeminový štít ap.)
 Zlepšení prostředí v ražbě (pilotové a mikropilotové
deštníky - i víceřadé, injektáže, zmrazování)
 Plošné vyztužení nadloží nad tunelem (pasivními)
tyčovými kotvami, sloupci TI ap.
 Vestavění ochranných prvků do poklesové kotliny mezi
základy objektů a PS (stěny z TI, mikropilot, CFA pilot,
štětovnic)
 Úpravy ohrožených objektů (podchycení jejich základů
do větší hloubky; zvýšení tuhosti jejich konstrukce ap.)
Ochranná clona z
TI a její funkce