FLAC 2D – Modello alle Differenze Finite

Studio S.G.A.I.
LA PROGETTAZIONE DELLA
GALLERIA NATURALE
a cura di:
dott.geol. E. Forlani ([email protected])
dott.ing. P.P. Carlini ([email protected])
http://www.sgai.com
[email protected]
Progettazione di Gallerie:
•Parametrizzazione Geotecnica – Profili Litologici e Geotecnici
• Definizione delle Modalità Scavo nelle varie fasi esecutive, sulla base dei terreni,
coperture, interferenze idrogeologiche, interferenze con altre opere od attività: le
Sezioni Tipo
• Verifica Mediante Modello delle Sezioni Tipo e Valutazione delle Interferenze
(subsidenza, gallerie esistenti ecc.)
• Dimensionamento delle Opere Definitive
PROFILO LITOLOGICO
Profilo Litologico - Legenda
Profilo Litologico – Legenda Finche
Profilo Litologico - Dettaglio
Pofilo Litologico - Legenda
Pofilo Geotecnico
Pofilo Geotecnico - Dettaglio
Pofilo Geotecnico - Legenda
Pofilo Geotecnico – Legenda Finche – Parametri Sperimentali
Pofilo Geotecnico – Legenda Finche – Parametri di Progetto
Soluzioni Progettuali
Opere di Sostegno
Scavo della Galleria
Opere di Rivestimento Definitivo
Effetti Indotti dallo Scavo, a breve e a
lungo termine
a. Identificazione delle Metodologie di Scavo;
b. Predimensionamento degli Interventi;
c. Definizione delle Sezioni Tipo;
d. Verifica delle Sezioni Tipo mediante Modelli;
e. Verifica e Progetto del Rivestimento Definitivo.
Sezioni Tipo
Sezione Tipo C1
Sezione Tipo C1
Preconsolidamento
Sezione Tipo C1
Prerivestimento
Sezione Tipo C1
Rivestimento
Sezione Tipo C1
Elementi Costruttivi
Sezione Tipo C2
Sezione Tipo C2
Preconsolidamento
Sezione Tipo C2
Prerivestimento
Sezione Tipo C2
Rivestimento
Sezione Tipo C2
Elementi Costruttivi
Modellazione
FLAC 2D – Modello alle Differenze Finite
- Modello Geometrico
- Sezioni Trasversali Rappresentative;
-Modello 2D e condizioni tridimensionali dello scavo: curve
caratteristiche;
-Fasi di scavo tratte dalle ipotesi di scavo (sezioni tipo da
dimensionare)
-Modello Reologico:
-Terreno Elasto Plastico con Resistenza tipo Mohr-Coulomb
(con valori di picco e residui: Strain – Softening).
-Modello delle Azioni Esterne:
-Fasi di scavo;
-Effetto 3D;
FLAC – Sezioni 27-28 – Modello Geometrico
FLAC – Sezioni 27-28 – Modello
Geometrico
JOB TITLE : MINIMETRO - SEZIONE 7 - FASE 0 - STRATI
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
4.300
LEGEND
6-Aug-02 14:27
step
9029
2.652E+01 <x< 5.338E+01
4.045E+02 <y< 4.313E+02
4.250
friction
2.50E+01
2.60E+01
2.70E+01
2.80E+01
2.90E+01
3.00E+01
3.10E+01
3.20E+01
3.30E+01
4.200
4.150
Contour interval= 1.00E+00
cohesion
Contour interval= 1.00E+03
Minimum: 1.50E+04
Maximum: 2.50E+04
Grid plot
4.100
0
5E 0
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
4.050
3.000
3.500
4.000
(*10^1)
4.500
5.000
FLAC – Sezioni 27-28 – Gesostatica
JOB TITLE : Minimetro - Sezione 7 - Fase 0-0 - GEOSTATICA
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
LEGEND
6-Aug-02 14:27
step
9029
-7.366E+00 <x< 9.227E+01
3.718E+02 <y< 4.715E+02
YY-stress contours
-1.00E+06
-8.00E+05
-6.00E+05
-4.00E+05
-2.00E+05
0.00E+00
Contour interval= 1.00E+05
Grid plot
0
2E 1
Fixed Gridpoints
X X-direction
B Both directions
XY-stress contours
4.650
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB
BBBBB
BBBBB
BBBB
BBBBB
BBBB
BBBBB
BBBBB
BBBB
BBBBB
BBBB
BBBBB
BBBB
BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBX
B
4.550
4.450
4.350
4.250
4.150
4.050
3.950
Contour interval= 1.00E+04
Minimum: 0.00E+00
Maximum: 9.00E+04
3.850
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
3.750
0.000
1.000
2.000
3.000
4.000
(*10^1)
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
FLAC – Sezioni 27-28 –
Gesostatica
JOB TITLE : Minimetro - Sezione 7 - Fase 0-0 - GEOSTATICA
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
4.200
LEGEND
6-Aug-02 14:27
step
9029
3.783E+01 <x< 5.462E+01
4.054E+02 <y< 4.221E+02
4.180
4.160
YY-stress contours
-1.00E+06
-8.00E+05
-6.00E+05
-4.00E+05
-2.00E+05
0.00E+00
Contour interval= 1.00E+05
Grid plot
0
4.140
4.120
5E 0
4.100
Fixed Gridpoints
XY-stress contours
Contour interval= 1.00E+04
Minimum: 0.00E+00
Maximum: 7.00E+04
XX-stress contours
4.080
Contour interval= 2.50E+04
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
4.060
3.900
4.100
4.300
4.500
4.700
(*10^1)
4.900
5.100
5.300
FLAC – Sezioni 27-28 – Galleria Kennedy – Simulazione dello Scavo
JOB TITLE : Minimetro - Sezione 7 - Fase 1-0 - Scavo Galleria Stradale - Fase 1
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
4.350
LEGEND
Forze nodali fittizie
di confinamento
26-Aug-02 17:56
step
9030
1.889E+01 <x< 4.853E+01
4.078E+02 <y< 4.374E+02
4.300
Grid plot
0
4.250
5E 0
Net Applied Forces
Max Vector =
0
3.091E+05
1E 6
4.200
4.150
4.100
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
2.250
2.750
3.250
(*10^1)
3.750
4.250
4.750
FLAC – Sezioni 27-28 – Galleria Kennedy – Spostamenti Prima Fase
JOB TITLE : Minimetro - Sezione 7 - Fase 1-0 - Galleria Stradale - Prima Fase
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
4.310
LEGEND
4.290
6-Aug-02 16:46
step 29049
2.465E+01 <x< 4.257E+01
4.144E+02 <y< 4.324E+02
4.270
X-displacement contours
-7.50E-03
-5.00E-03
-2.50E-03
0.00E+00
2.50E-03
5.00E-03
7.50E-03
4.250
4.230
4.210
Contour interval= 2.50E-03
Y-displacement contours
Contour interval= 1.00E-02
Minimum: -1.00E-02
Maximum: 4.00E-02
Displacement vectors
Max Vector = 4.065E-02
0
4.190
4.170
1E -1
4.150
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
2.600
2.800
3.000
3.200
3.400
(*10^1)
3.600
3.800
4.000
4.200
FLAC – Sezioni 27-28 – Galleria Kennedy – Rivestimento Definitivo
JOB TITLE : MINIMETRO - SEZIONE 7 - FASE 1.1 - GALLERIA STRADALE -definitivo
(*10^2)
4.310
FLAC (Version 4.00)
LEGEND
4.290
6-Aug-02 17:21
step 42750
2.633E+01 <x< 4.110E+01
4.164E+02 <y< 4.312E+02
4.270
Density
2.050E+03
2.100E+03
2.150E+03
2.200E+03
2.300E+03
Grid plot
0
4.250
4.230
2E 0
Fixed Gridpoints
4.210
4.190
4.170
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
2.700
2.900
3.100
3.300
(*10^1)
3.500
3.700
3.900
4.100
FLAC – Sezioni 27-28 – Galleria Kennedy – Nuova distribuzione tensionale
JOB TITLE : MINIMETRO - SEZIONE 7 - FASE 1.1 - GALLERIA STRADALE -definitivo
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
4.400
LEGEND
6-Aug-02 17:21
step 42750
2.018E+01 <x< 6.813E+01
3.970E+02 <y< 4.450E+02
4.350
4.300
YY-stress contours
-1.00E+06
-8.00E+05
-6.00E+05
-4.00E+05
-2.00E+05
0.00E+00
Contour interval= 1.00E+05
Grid plot
0
4.250
4.200
4.150
1E 1
4.100
Fixed Gridpoints
XY-stress contours
Contour interval= 2.00E+05
Minimum: 0.00E+00
Maximum: 1.00E+06
XX-stress contours
4.050
4.000
Contour interval= 2.00E+05
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
2.250
2.750
3.250
3.750
4.250
(*10^1)
4.750
5.250
5.750
6.250
6.750
FLAC – Sezioni 27-28 – TEST Senza Consolidamenti Provvisionali:
Condizione di Collasso
JOB TITLE : Minimetro - Sezione 7 - stato senza supporto
(*10^2)
4.325
FLAC (Version 4.00)
LEGEND
4.275
26-Aug-02 11:53
step 43600
2.585E+01 <x< 5.824E+01
4.014E+02 <y< 4.338E+02
4.225
friction
2.30E+01
2.50E+01
2.70E+01
2.90E+01
3.10E+01
3.30E+01
Contour interval= 1.00E+00
Grid plot
4.175
4.125
0
5E 0
Plasticity Indicator
* at yield in shear or vol.
X elastic, at yield in past
o at yield in tension
ctable
Contour interval= 1.00E+00
Minimum: 3.00E+00
Maximum: 9.00E+00
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
4.075
4.025
2.750
3.250
3.750
4.250
(*10^1)
4.750
5.250
5.750
FLAC – Sezioni 27-28 – Scavo e Consolidamento
Forze Nodali decrementate fino a lambda=0.65: inizio collaborazione interventi di prima fase
con il contorno.
JOB TITLE : MINIMETRO - SEZIONE 7 - FASE 2.0 - Pressioni Iniziali Applicate
(*10^2)
4.350
FLAC (Version 4.00)
LEGEND
4.300
26-Aug-02 18:24
step 42751
2.562E+01 <x< 6.300E+01
3.988E+02 <y< 4.362E+02
4.250
Grid plot
0
1E 1
4.200
Net Applied Forces
Max Vector =
0
5.127E+05
4.150
1E 6
4.100
4.050
4.000
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
2.750
3.250
3.750
4.250
(*10^1)
4.750
5.250
5.750
6.250
FLAC – Sezioni 27-28 – Scavo – Campo di Spostamento
successivamenteallo scavo di prima fase
JOB TITLE : MINIMETRO - SEZIONE 7 - FASE 2.0 - SCAVO
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
4.300
LEGEND
6-Aug-02 18:52
step 63470
2.648E+01 <x< 6.006E+01
3.986E+02 <y< 4.322E+02
4.250
4.200
X-displacement contours
-1.50E-02
-1.00E-02
-5.00E-03
0.00E+00
5.00E-03
1.00E-02
1.50E-02
2.00E-02
4.150
4.100
Contour interval= 5.00E-03
Grid plot
0
1E 1
4.050
Y-displacement contours
Contour interval= 1.00E-02
Minimum: -3.00E-02
Maximum: 2.00E-02
4.000
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
0
-1
MORCIANO
DI R. (RN)1E
- ITALY
3.000
3.500
4.000
4.500
(*10^1)
5.000
5.500
FLAC – Sezioni 27-28 – Scavo – Stato Tensionale al Termine della Prima
Fase
JOB TITLE : MINIMETRO - SEZIONE 7 - FASE 2.0 - Scavo
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
4.300
LEGEND
6-Aug-02 18:52
step 63470
2.575E+01 <x< 5.611E+01
4.037E+02 <y< 4.340E+02
4.250
YY-stress contours
-1.00E+06
-8.00E+05
-6.00E+05
-4.00E+05
-2.00E+05
0.00E+00
Contour interval= 1.00E+05
Grid plot
0
4.200
4.150
5E 0
Fixed Gridpoints
XY-stress contours
4.100
Contour interval= 1.00E+05
Minimum: 0.00E+00
Maximum: 8.00E+05
XX-stress contours
Contour interval= 2.00E+05
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
4.050
2.750
3.250
3.750
4.250
(*10^1)
4.750
5.250
FLAC – Sezioni 27-28 – Prerivestimento – Spostamenti ed Azioni sul
Preivestimento
JOB TITLE : Minimetro - Sezione 2 - Fase 2-0 - FINALE
(*10^1)
4.900
FLAC (Version 4.00)
LEGEND
9-Jun-02 16:44
step 59237
4.378E+01 <x< 5.497E+01
3.832E+01 <y< 4.950E+01
4.700
B
B
X-displacement contours
-5.00E-03
-2.50E-03
0.00E+00
2.50E-03
5.00E-03
7.50E-03
4.500
4.300
Contour interval= 2.50E-03
Grid plot
0
2E 0
D
4.100
Y-displacement contours
Contour interval= 1.00E-02
B: 0.000E+00
D: 2.000E-02
Displacement vectors
D
3.900
Max Vector = 6.405E-02
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
4.500
4.700
4.900
(*10^1)
5.100
5.300
FLAC – Sezioni 27-28 – Prerivestimento – Stato del Terreno al Contorno
del Cavo
JOB TITLE : MINIMETRO - SEZIONE 7 - FASE 2.1 - FINALE
(*10^2)
FLAC (Version 4.00)
LEGEND
4.300
7-Aug-02 11:30
step 103470
2.111E+01 <x< 7.201E+01
3.882E+02 <y< 4.391E+02
friction
2.40E+01
2.50E+01
2.60E+01
2.70E+01
2.80E+01
2.90E+01
3.00E+01
3.10E+01
3.20E+01
3.30E+01
4.200
4.100
Contour interval= 1.00E+00
Grid plot
0
4.000
1E 1
Plasticity Indicator
* at yield in shear or vol.
X elastic, at yield in past
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
3.900
2.500
3.500
4.500
(*10^1)
5.500
6.500
FLAC – Sezioni 27-28 – Rivestimento Definitivo – Punti di Controllo
Spostamenti
JOB TITLE : Sezione 7 - Fase 2.1 - Finale
FLAC (Version 4.00)
LEGEND
7-Aug-02 11:30
step 103470
HISTORY PLOT
Y-axis :
Y displacement( 75, 21)
(10
-02
)
4.000
2.000
Y displacement( 71, 39)
Y displacement( 71, 23)
Y displacement( 71, 23)
Y displacement( 45, 55)
0.000
Y displacement( 55, 44)
Y displacement( 62, 79)
Y displacement( 23, 81)
X-axis :
Number of steps
-2.000
-4.000
5
6
7
8
9
10
(10 +04 )
S.G.A.I. Srl di E.Forlani & C.
MORCIANO DI R. (RN) - ITALY
Rivestimento Definitivo – Sezioni 27-28 –
Calcolo del Rivestimento Definitivo:
Pressioni Agenti sul Rivestimento.
2.350
2.501 E+05
2.864 E+05
E+05
54 +0
3.6836.0
E+0E
5 5
5
+0
05
E
63
4 .3
5
+0
E+
3.649E+05
5
+0
E
54
4.1
22
3.481E+05
+05
3.251E
E+05
3.891
E
41
4.4
3.4
3 .1
93E
+05
3.334E
+05
3.427E+05
05
05
3.632E+05
05
+05
735E+05
2.738E+
3.794E+05
2.9782E+05E+05
2..3
9590
8E
+0
+05
.45409573EE+05
+
1.18E1.6
61 63E+05
3.142E2.6
+05
3.742E+0
5
3
5
+0
E
6
.31
60E+05
89
3 .3
+05
3.280E
05
E+
6
1
3.6 4E+05
2.99
+05
05
E+
4.524E+05
3E+
3.46
Rivestimento Definitivo – Analisi con Modello FEM – Elementi:Solid3D
Rivestimento Definitivo – Calcolo Armature
Studio S.G.A.I.
LA PROGETTAZIONE DELLA
GALLERIA NATURALE
a cura di:
dott.geol. E. Forlani ([email protected])
dott.ing. P.P. Carlini ([email protected])
http://www.sgai.com
[email protected]