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How tunnel boundary irregularities can influence the stresses in a shotcrete lining

Borio L. Peila Daniele
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ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2009
Numero:
127
Fascicolo:
GEAM N.127/2009

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Infl uenza della forma del profi lo di una galleria sugli sforzi agenti in un rivestimentoin calcestruzzo proiettato. La forma e la rugosità del perimetro di una galleria scavata con ilmetodo convenzionale con uso di esplosivo in un ammasso roccioso fratturato è infl uenzato dallecondizioni geologiche e dalla qualità delle operazioni di abbattimento. I sovraprofi li, oltre ad infl uenzarei tempi ed i costi di costruzione, hanno però anche un effetto non trascurabile sugli sforzi agentinei rivestimenti delle gallerie.Questo effetto, usualmente trascurato nella progettazione, è però rilevante qualora si voglia utilizzareil rivestimento in calcestruzzo proiettato come rivestimento defi nitivo della galleria.Nell’articolo questi effetti sono stati studiati mediante un’analisi parametrica che ha messo in lucecome al crescere dell’irregolarità della superfi cie della roccia crescano sforzi di trazione sul rivestimentoin calcestruzzo che non sono calcolati né evidenziati qualora si esegua una modellazione nelquale il rivestimento è considerato di spessore costante.

The shape of a tunnel boundary excavated by drill & blast in fractured rock masses is infl uenced bygeological conditions and blasting operations. The overbreaks, apart from infl uencing the constructiontimes and costs, also have an important infl uence on the stresses acting in the shotcrete lining,particularly when it is used as the fi nal lining.These effects have been analyzed, on the basis of a parametric numerical analysis, and the resultshave shown that if the boundary shape is more irregular there are traction stresses. These tractionsare not evident if a regular shape of the boundary is considered in the numerical model.

Infl uence de la forme du tunnel sur les efforts dans un revetement de beton ejecte.La forme et la rugosité du périmètre d’un tunnel creusé conventionnellement avec des explosifsdans un amas rocheux fracturé sont infl uencées par les conditions géologiques et la qualité desopérations d’abattage. Les ‘‘surprofi ls’’, en plus d’infl uencer les temps et les coûts de construction,ont aussi un effet non négligeable sur les efforts agissant dans les revêtements des galeries.Cet effet, généralement négligé dans la conception du projet, est important si vous voulez utiliser unrevêtement en béton éjecté comme revêtement défi nitif du tunnel.Dans cet article ces effets ont été étudiés avec une analyse paramétrique qui a montré que àl’accroissement de l’irrégularité de la surface de la roche correspond à la croissance des efforts detraction sur le revêtement en béton qui ne sont pas calculés ou mis en évidence si vous exécutezun modelage dans lequel le revêtement est considéré avec une épaisseur uniforme.