Παραμετρική ανάλυση επιφανειακών καθιζήσεων λόγω διάνοιξης αβαθούς σήραγγας.

Abstract

Πολλές φορές είναι αναγκαία η διάνοιξη σήραγγας σε αστικό περιβάλλον όπου τα υπερκείμενα είναι χαμηλά. Υπό αυτές τις συνθήκες ο περιορισμός των μετακινήσεων που θα εκδηλωθούν είναι αναγκαίος, προκειμένου να διασφαλιστεί η αισθητική, η λειτουργικότητα αλλά και η στατική επάρκεια των αναδομών και για το λόγο αυτό είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός των μετακινήσεων αυτών. Σε αυτή τη διπλωματική μελετάται η επίδραση που έχει η μεταβολή διαφόρων κρίσιμων παραμέτρων (τρόπος διάνοιξης της σήραγγας, μέτρο ελαστικότητας, πάχος επένδυσης σκυροδέματος, πάχος υπερκείμενων εδαφών, συμπεριφορά εδάφους) στην επιφανειακή καθίζηση. Από τις αναλύσεις αρχικά διαπιστώθηκε πως η μέθοδος ΝΑΤΜ δίνει μεγαλύτερες τιμές ανηγμένης επιφανειακής καθίζησης σε σχέση με αυτές που προκύπτουν από τη διάνοιξη με μηχάνημα ολομέτωπης κοπής. Αύξηση του μέτρου ελαστικότητας δίνει επίσης μεγαλύτερες τιμές ανηγμένης καθίζησης ενώ αντίθετα μεγαλύτερο πάχος επένδυσης σκυροδέματος δίνει μικρότερες τιμές. Επίσης, το πάχος των υπερκείμενων εδαφών δεν επιδρά μονοσήμαντα στην επιφανειακή καθίζηση καθώς εξαρτάται και από το συντελεστή πλευρικών ωθήσεων Κ0. Τέλος, σχετικά με τη συμπεριφορά του εδάφους, όσο χαμηλότερη είναι η ποιότητα της βραχόμαζας τόσο αυξάνονται οι τιμές της ανηγμένης επιφανειακής καθίζησης.

In urban environments where the overburdens are low it is often necessary to excavate tunnels. Under these conditions, it is necessary to restrict the displacements that will take place, in order to preserve the aesthetics, the functionality as well as the static sufficiency of the structures. It is therefore essential to determine these displacements. This thesis examines the impact on the surface displacements that results from changes in various critical parameters (way of excavation of the tunnel, degree of elasticity, thickness of investment of concrete, thickness of overburden, ground behavior). Analyses show that the NATM method gives higher values of surface subsidence compared to those that result from excavation with a TBM machine. Increase of degree of elasticity also results to higher values of surface subsidence. On the contrary greater thickness of investment of concrete gives lower values. Also, the overburden does not affect surface subsidence unilaterally, as it also depends on K0. Finally, concerning ground behavior, it was found that the lower the quality of the rock mass, the greater the levels of surface subsidence.