Numerical analysis of interaction between a model tunnel lining and non-cohesive soil

Journal Title: Bulletin of the Military University of Technology - Year 2019, Vol 68, Issue 1

Abstract

The paper presents an analysis and assessment of an interaction between a model tunnel lining and surrounding non-cohesive soil. The analysis was conducted with numerical simulations using the author’s program based on an algorithm of the discrete element method. Previously calibrated numerical model was used in the calculations. Calibration was based on comparison of the construction deformations observed in the laboratory tests and during the simulation. Numerous simulations, performed in the calibrated numerical model, included calculations for a flexible and rigid construction of the lining. The tunnel construction loads, stress distribution in the surrounding soil, and soil particles’ displacements were investigated. Analyses were conducted in two variants — when only soil weight is acting on the tunnel construction and when the external load transmitted from the surface is present. Also two variants of the backfill height were investigated — they were equal to one and two diameters of the tunnel. The values of tunnel loads, which were numerically calculated, were compared with the corresponding values, calculated by the Hewett’s method. It is shown that distribution of tunnel loads and stresses in the surrounding soil is strongly linked with the tunnel construction stiffness, thus it can be significantly different from standard load situations for such constructions. Keywords: civil engineering, discrete element method, tunnel lining<br/><br/>

Authors and Affiliations

Paweł Szklennik

Keywords

Related Articles

Analiza stanu przemieszczenia tarcz żelbetowych z betonów o bardzo wysokiej wytrzymałości obciążonych dynamicznie

W pracy przedstawiono analizę deformacji prostokątnych tarcz żelbetowych wykonanych z betonów o bardzo wysokiej wytrzymałości obciążonych dynamicznie z uwzględnieniem fizycznych nieliniowości materiałów konstrukcyjnych:...

Wyznaczanie funkcji kompensacji momentów podporowych z badań modelu składanej belki ciągłej opartej na podporach stałych

Artykuł obejmuje metodykę wyznaczenia funkcji kompensacji momentów podporowych dla wieloprzęsłowych belek składanych na podstawie badań modelowych. Funkcja ta ma zasadniczy wpływ na rozkład momentów zginających w zależno...

Ocena stateczności konstrukcji ram stalowych według Eurokodu 3

Praca zawiera jakościowe i ilościowe porównanie proponowanych w EC3 metod oceny stateczności konstrukcji ram. Podstawę stanowi stalowa rama portalowa poddana zróżnicowanemu obciążeniu. Uwzględniono imperfekcję globalną (...

Bezpieczeństwo użytkowania instalacji technicznych budynków

W artykule opisano rozwiązania techniczne współczesnych instalacji stosowanych w budownictwie. Charakterystyka techniczna instalacji w budynkach odnosi się do różnych źródeł wytwarzania ciepła dla potrzeb ogrzewania budy...

Random linear codes in steganography

Syndrome coding using linear codes is a technique that allows improvement in the steganographic algorithms parameters. The use of random linear codes gives a great flexibility in choosing the parameters of the linear cod...

Download PDF file
  • EP ID EP519317
  • DOI 10.5604/01.3001.0013.1479
  • Views 73
  • Downloads 0

How To Cite

Paweł Szklennik (2019). Numerical analysis of interaction between a model tunnel lining and non-cohesive soil. Bulletin of the Military University of Technology, 68(1), 175-195. https://europub.co.uk./articles/-A-519317