[doktorska disertacija]
Povzetek
V zadnjih petnajstih letih je bilo v okviru avtocestnega programa na slovenskem avtocestnem omrežju zaradi
razgibanega reliefa zgrajenih precej predorov. Od leta 1997 in gradnje predora Golovec dalje se v Sloveniji
pri gradnji vseh avtocestnih predorov kot integralni del geološko-geotehnične spremljave izvaja meritve 3D
pomikov notranje obloge. Analiza in interpretacija teh meritev omogoča oceno ustreznosti vhodnih projektnih
parametrov ter optimizacijo podporja in delovnih procesov glede na izmerjeni in pričakovani odziv predora.
V okviru naloge so bili merski podatki iz trinajstih predorov, zgrajenih od leta 1998 dalje, skupaj z geološkimi
popisi izkopnih čel urejeni v obsežno bazo podatkov. Za prikaz in analizo teh podatkov je bil nadalje izdelan
lastni računalniški programski paket, imenovan Predor. Posebnost paketa je avtomatski sistem za obdelavo
merskih in geoloških podatkov iz predorov v gradnji, shranjevanje v že omenjeno bazo ter izdelavo nazornih
grafičnih in tekstovnih poročil v realnem času. Osrednji del naloge je posvečen analizi merjenih pomikov iz
predorov, zgrajenih v mehkih skrilavih hribinah permo-karbonske starosti (Trojane, Golovec, Šentvid).
Analiza teh pomikov izkazuje bolj ali manj izrazito anizotropno obnašanje hribine tako v prečnem prerezu kot
tudi vzdolž predorske osi. Numerične povratne analize so kot eno izmed možnosti za modeliranje merjenega
odziva izkazale zelo nizko vrednost strižnega modula vzdolž diskontinuitet. Na primeru vzdolžnega pomika v
izkopani prostor smo ugotovili, da je velikost pomikov izkopanega prostora in s tem delež pomikov pred
čelom predora močno odvisen od usmerjenosti diskontinuitet glede na os predora. Podrobno so opisani in
analizirani predvsem vzdolžni pomiki v smeri napredovanja izkopa pod padajočim nadkritjem kot posledica
anizotropije hribine. Izvedli smo ogromno število 3D numeričnih analiz, da bi ugotovili delež predpomikov in
velikost vplivnega območja pred čelom predora za različne relativne naklone diskontinuitet glede na os
predora in različne kombinacije materialnih parametrov anizotropne hribinske mase. Med projektiranjem
predora Šentvid je bil za določitev geološko najprimernejšega položaja priključnih kavern izdelan
raziskovalni rov, v katerem so se nato med gradnjo glavnega predora pred čelom kalote le-tega na daljšem
odseku rova izvajale meritve 3D pomikov. Podrobno je prikazana zasnova in sama izvedba eksperimenta, ki
je bil po dostopnih podatkih izveden prvič. Izmerjeni pomiki so bili ustrezno obdelani, prikazani so dobljeni
rezultati in opravljena analiza opaženih deformacijskih vzorcev glede na zabeleženo geološko zgradbo.
Izdelane so bila tudi 3D numerične študije opaženih fenomenov ter vpliva raziskovalnega rova in njegovega
položaja na pomike pred čelom.
Ključne besede
civil enginering;doctoral thrsis;tunnelling;3D displacement measurements;automatic system for data processing;monitoring data;exploratory tunnel;3D displacement measurements ahead of the faca;automatic target recognition (ATR);3D numerical back calculations;extrapolation prediction method;rock mass anisotropy;
Podatki
Jezik: |
Angleški jezik |
Leto izida: |
2009 |
Tipologija: |
2.08 - Doktorska disertacija |
Organizacija: |
UL FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo |
Založnik: |
[J. Klopčič] |
UDK: |
624.191:528.48(043.3) |
COBISS: |
4783713
|
Št. ogledov: |
3116 |
Št. prenosov: |
766 |
Ocena: |
0 (0 glasov) |
Metapodatki: |
|
Ostali podatki
Sekundarni jezik: |
Slovenski jezik |
Sekundarni naslov: |
Analysis and prediction of displacements for tunnels in foliated rock mass of perm-carboniferous age |
Sekundarni povzetek: |
Due to diversified topography a number of tunnels have been constructed on Slovenian motorway network
in the last 15 years after the implementation of the National motorway construction programme. 3D
displacement measurements of the primary lining has been applied as an integral part of the observational
method on all tunnel construction sites since the Golovec tunnel construction in 1997. Analysis and
interpretation of the measured displacements allow the verification of the design parameters, support
optimization and optimization of construction processes. Monitoring data from the 13 tunnels, constructed
after 1998, were collected and arranged in the database in the framework of this thesis together with face
logs. Further on, a computer code Predor (means Tunnel in Slovene) was developed for graphical
presentation and analysis of these data. Code comprises also a system for automatic handling of the
incoming data from construction sites and for the preparation of graphical reports in real time. The main
emphasis of the work was given to the analysis of measured displacements in tunnels, situated in soft
foliated rock mass of Carboniferous age (the Trojane, Golovec and Šentvid tunnels). Monitored
displacements display more or less pronounced anisotropic response in the cross section as well as in the
longitudinal section. To model the observed response, back analyses with numerical calculations suggested
very low value of shear modulus along the discontinuities. Special attention was paid to the analysis of well
documented longitudinal displacements in the excavation direction under decreasing overburden due to
anisotropy of the rock mass. It was found out that the magnitude of final measured displacements and thus
portion of pre-displacements strongly depends on the relative discontinuity orientation to the tunnel axis. A
large number of numerical simulations was performed to define the portion of pre-displacements and the
extent of pre-face domain for different discontinuity orientations and different sets of material properties of
the anisotropic rock mass. To locate the merging caverns of the Šentvid tunnel in most favourable rock
mass conditions the exploratory tunnel was constructed in the design stage and enabled 3D displacement
measurements ahead of the top heading face of the main motorway tunnel during its construction.
Extensive information about the scheme and execution of this experiment is given (no reports have been
found so far of any similar experiments). Monitored displacements were analyzed according to mapped
geological structure. Further on, the observed phenomena and the influence of the exploratory tunnel and
its position on the displacements were studied with 3D numerical calculations. |
Sekundarne ključne besede: |
gradbeništvo;disertacije;gradnja predorov;3D meritve pomikov;avtomatiziran sistem obdelave podatkov;merski podatki;raziskovalni rov;3D meritve pomikov pred čelom;avtomatsko prepoznavanje tarč;povratne 3D numerične analize;eksplotacijska metoda napovedovanje pomikov;anizotropija hribinske mase;Predori;Disertacije;Gradnja; |
Vrsta datoteke: |
application/pdf |
Vrsta dela (COBISS): |
Doktorska disertacija |
Komentar na gradivo: |
Univ. Ljubljana, Fak. za gradbeništvo in geodezijo |
Strani: |
XXIII, 235 str. |
ID: |
8712448 |