Interaction Shallow Tunnels and Structures

The soil lost due to the tunnels built in the ground causes surface collapses and lateral movements. It is seen that in the tunnels that will pass under the existing structures, it is important to calculate the effects that will occur on the structures. The purpose of this study is to investigate the effect of the shallow tunnel and the structure on each other by examining this problem and to suggest suitable solutions. The biggest problem in tunnel-structure interaction is the problem caused by sitting on the ground surface. For this reason, in this study, surface displacements are obtained due to tunnels close to the earth, and the forces that will occur in the upper structure due to these displacements will be examined. For this, the results obtained using the indirect boundary element method will be compared with the results obtained with finite elements. In addition, optimum solutions will be proposed by comparing with the values obtained from the literature.

Sığ Tüneller ve Yapıların Etkileşimi

Tünellerden çıkarılan zemin nedeniyle, yüzeyde çökmeler ve yanal hareketlereneden olur. Mevcut yapıların altından geçecek tünellerde, yapılar üzerindemeydana gelecek etkilerin hesaplanmasının önemli olduğu görülmektedir. Buçalışmanın amacı, sığ tünel ve yapının bu sorunu inceleyerek etkileşimi araştırmakve uygun çözümler önermektir. Tünel-yapı etkileşimindeki en büyük sorun, zeminyüzeyinde oturmanın neden olduğu problemdir. Bu nedenle bu çalışmadayeryüzüne yakın tüneller nedeniyle yüzey deplasmanları elde edilmiş ve budeplasmanlardan dolayı üst yapıda oluşacak kuvvetler incelenecektir. Bunun içinindirekt sınır eleman yöntemi kullanılarak elde edilen sonuçlar sonlu elemanlar ileelde edilen sonuçlarla karşılaştırılacaktır. Ayrıca literatürden elde edilen değerlerlekarşılaştırılarak optimum çözümler önerilecektir.

PDF

___

[1] Potts DM., Zdrovkovice L. Finite element analysis in geotechnical engineering applications, London: Thomas Telfard Publishing, 2001.
[2] Farrell R., Mairb R., Sciotti A., Pigorini A. Building response to tunnelling, Soils and Foundations 2014; 54: 269-279.
[3] Basile F. Effects of tunnelling on pile foundations, Soils and Foundations 2014; 54: 280-295.
4] Kimençe B., Ergüven ME. Influence functions of the displacement discontiniuty method for anisotropic bodies, Computational Mechanics 2005; 36: 484- 494.
[5] Kiğili HN. Tünel üst yapı etkileşim problemlerinin sınır elemanlar yöntemiyle incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, İTÜ. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye, 2006.
[6] Selby AR. Tunnelling in soils-ground movements and damage to buildings in workington, UK. Geotechnical and Geological Engineering 1999; 17: 351-371.
[7] Austin MW., Bray JW., Crawford AM. A comparsion of two indirect boundary element formulation incorporating planes of weakness, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 1982; 19: 339-344.
[8] Brady BHG., Bray JW. The boundary element method for determining stresses anddisplacements around long openings in a triaxial stress field, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 1978; 15: 21-28.
[9] Crouch SL., Selcuk S. Two dimensional direct boundary integral method for multilayerd elastic media, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts 1992; 29: 491-501.
[10] ANSYS Computer Software, ANSYS, Canonsburg, PA.