dr inż. Eugeniusz Sawicki Politechnika Wrocławska,Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
dr inż. Marek Wyjadłowski Politechnika Wrocławska,Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

Autor do korespondencji: e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2015.10.24

W projektowaniu głębokich wykopów istotne jest oszacowanie wodoprzepuszczalności ich zabezpieczenia.Wprzypadku ścianki szczelnej zadanie polega na określeniu przepuszczalności zamka profili stalowych. PN-EN 12063 [1] zaleca zdefiniowanie przepuszczalności w zależności od tzw. parametru szczelności (oporu na przeciek) ρ_z [m/s], na podstawie którego określa się objętość wody mogącej przepływać przez zamek ścianki szczelnej w jednostce czasu. W artykule przedstawiono metodę oszacowania parametru ρ_z oraz porównano wyniki obliczeń przepływu przez ściankę szczelną, uzyskane metodą analityczną w oparciu o [1], z wynikami numerycznego modelowania 3D (jako model matematyczny, opisujący rozkład wysokości hydraulicznej w badanym obszarze, przyjęto równanie Laplace'a). Metoda analityczna daje poprawne wartości wydatku, gdy wartość współczynnika filtracji materiału wypełniającego zamek jest dużo mniejsza (dwa rzędy wielkości w przeanalizowanym przykładzie) od współczynnika filtracji sąsiadującego ze ścianką gruntu. Jeżeli warunek ten nie jest spełniony, wydatek obliczony analitycznie jest znacznie zawyżony.

Słowa kluczowe: przepływ3D, głębokiewykopy, ścianka szczelna, wodoprzepuszczalność.

* * *

Analytical and numerical 3D calculations of tightness of steel sheet pile joints

The quantification of seepage ground-water flow through construction of an excavation pit has practical relevance for engineers. In the case of sheet pile wall is to determine the permeability of the joints of profiles. Standard PN-EN 12063 recommends that define the permeability depending on the tightness parameter ρ_z [m/s]. Based on this parameter determines the volume of water likely to flow through the joint per unit of time. In this approach ρ_z is regarded as a material parameter wall profile defining its permeability. This paper presents a method to estimate a parameter ρ_z and compared the results of calculations of discharge, conducted an analytical method based on standard PN-EN 12063 with the results of numerical modelling 3D. In numerical calculations, as a mathematical model describing the hydraulic distribution in the studied area was adopted Laplace equation.Analyticalmethod provides the correct discharge when the value of the permeability coefficient of the filler material is much smaller than the permeability of soil adjacent to the wall. If this condition is not met, the analytically calculated discharge is overestimated.

Keywords:  flow 3D, deep excavations, sheet pile wall, water permeability.

 

Literatura :

[1] PN-EN 12063,Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych – Ścianki szczelne, 2001.
[2] Impervious steel sheet pile walls. Design & Practical approach. ArcelorMittal Sheet Piling http://sheetpiling.arcelormittal.com/uploads/files/ AMCRPS_Impervious%20SSP_GB_pdf.
[3] Widong M., Design, Execution and Monitoring of Impervious Steel Sheet Pile Walls Embedded in Impermeable Layers, http://folk.ntnu.no/emdal/ngf/informasjon/downloads/ permanent_spunt_okt_2004/MarcWidong- -Imperviouswall.pdf.
[4] Steel Sheet Piling. The Impervious Steel Sheet Pile Wall. Part 1: Design. Part 2: Practical Aspects, http://www.arcelormittal.com/palancole/ uploads/files/AMCRPS_Impervious_EN.pdf.
[5] Sellmeijer J. B., Cools J. P.A. E, Decker J. and PostW. J., Hydraulic Resistance of Steel Sheet Pile Joints Journal ofGeotechnical Engineering, 121 (2), 105 – 110.
[6] FlexPDE manual and documentation, http://www.pdesolutions.com/help/index.html

Otrzymano: 24.08.2015 r.

 

Przeczytaj cały artykuł >>

 

Materiały Budowlane 10/2015, str. 78-81 (spis treści >>)