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 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: maximální pokles v ose výrubu: inflexní body: i = 0,61smax bod maximální křivosti M = 0,22smax resp.

Vztah mezi maximálním sedáním a poměrem Z/D pro tuhé až tvrdé jíly (Attewel a Farmer, 1975): Graf pro předpověď šířky poklesové pánve (R. B. Peck, 1967):

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:

z ekvivalentních materiálů FYZIKÁLNÍ MODELOVÁNÍ Model z ekvivalentních materiálů tunel Březno (jíly) (F. Nazari, 1997)

Tunel Brno – Dobrovského (MKP-RIB) MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ (MKP, MHP, metoda oddělených prvků, metoda konečných diferencí, metoda sítí apod.) 47mm 145mm Tunel Brno – Dobrovského (MKP-RIB)

Brno – kolektor Tkalcovská 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