Analiza numeryczna długotrwałych efektów wywołanych drążeniem tunelu tarczą EPB

Zmiana warunków hydraulicznych w podłożu gruntowym wywołana drążeniem tunelu może mieć niekorzystny wpływ na otoczenie. Mimo wielu dowodów na to, że długotrwałe osiadania terenu wywołane drążeniem tunelu mogą stanowić nawet 90% osiadania całkowitego, zagadnienie to jest rzadko przedmiotem badań. W referacie przedstawione zostaną analizy numeryczne długotrwałych efektów wywołanych drążeniem tunelu tarczą wyrównanych ciśnień gruntowych (ang. Earth Pressure Balance, EPB) w bardzo ściśliwym podłożu gruntowym o niskiej wodoprzepuszczalności.
Złożoność technologii EPB została odwzorowana przez trójwymiarowy model numeryczny, w którym uwzględniono sekwencję kroków odpowiednio dla ciśnienia podparcia przodka, urabiania ośrodka gruntowego, instalacji obudowy oraz iniekcji w ogonie tarczy. Do opisania hydromechanicznej odpowiedzi ośrodka gruntowego wykorzystano nieliniowy, nieodwracalny, anizotropowy model hypoplastyczny. Natomiast geometria modelu obliczeniowego oraz parametry technologiczne zostały zaczerpnięte z rzeczywistego tunelu wydrążonego w Bangkoku.
W celu pogłębienia aktualnego stanu wiedzy przeanalizowane zostaną także pozytywne oraz negatywne aspekty związane z długotrwałym wpływem technologii EPB na podłoże gruntowe oraz obudowę tunelu.

dr inż. Maciej Ochmański, Politechnika Śląska

Absolwent Wydziału Budownictwa Politechniki Śląskiej, gdzie aktualnie jest zatrudniony jako nauczyciel akademicki. W 2016 r. obronił rozprawę doktorską pt. „Numerical analyses of the effects of tunnels construction”, uzyskując stopień doktora nauk technicznych w dyscyplinie budownictwo. Praca nad rozprawą była prowadzona na mocy umowy o podwójnym programie doktoryzowania, zawartej pomiędzy Politechniką Śląską a Uniwersytetem Cassino i południowego Lazio we Włoszech.
Jest autorem lub współautorem kilkudziesięciu publikacji w czasopismach technicznych, w tym kliku z tzw. listy filadelfijskiej. Swoje badania przedstawiał zarówno na krajowych, jak i międzynarodowych konferencjach naukowych, m.in. na 6. Międzynarodowym Sympozjum Charakterystyki Deformacji Geomateriałów (IS-Buenos Aires 2015) w Buenos Aires czy 13. Międzynarodowej Konferencji “Budownictwo podziemne” i 3. Wschodnioeuropejskiej Konferencji Tunelowania w Pradze. Ponadto został dwukrotnie wybrany do reprezentacji Polski na Europejskiej Konferencji Młodych Inżynierów Geotechników, w 2014 r. w Barcelonie oraz w 2015 r. w Durham. Jestem recenzentem takich czasopism, jak: Géotechnique, Computers and Geotechnics czy Soils and Foundations.
Przedmiotem zainteresowań zawodowych autora są prace badawcze dotyczące wykorzystania zaawansowanych modeli numerycznych do analizy efektów budowy tuneli, zautomatyzowanych modeli obliczeniowych tuneli drążonych metodą zmechanizowaną, interakcji maszyny TBM z ośrodkiem gruntowym, odpowiedzi sejsmicznej konstrukcji obudowy tuneli, implementacji modeli konstytutywnych w języku Fortran, a także efektywności systemu iniekcji strumieniowej oraz predykcji średnicy kolumn jet grouting.

.