Geotechnika - Fakulta stavební - Vysoké učení technické v Brně

72 12 th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech RepublicVlastní řešení probíhalo v celkem 5 výpočtových fázích, které simulovaly postup a průběhporušování ostění. Výsledky řešení prokázaly:→ FÁZE 1 – stav díla po vyraženíVýsledky řešení ukazují, že vyražené dílo je autostabilní bez nutnosti aplikovat výztuž, cožodpovídá realitě. Deformace výlomu jsou v řádu milimetrů, čerpání pevnosti je vesměs nižší než40-50 % a je koncentrováno do rohů díla v oblasti počvy.→ FÁZE 2 – stav díla po provedení ostěníCharakter napjatosti v horninovém okolí díla se prakticky nezměnil ve srovnání s fází 1,stabilitní poměry v horninovém masivu se výrazně zlepšily (snížení max. napětí na cca50 % původního stavu bez ostění).→ FÁZE 3 – stav díla po uvedení do provozu (napuštění tlak. vodou)Napjatost v horninovém masivu je koncentrována do rohů štoly, kde střední normálové napětídosahuje velikosti cca 4 MPa, což je hluboko pod mezí pevnosti horninového masivu.Napjatost v betonovém ostění dosahuje max. velikosti:- tah: σ max = 265 kPa- tlak: σ max = -411 kPaTyto hodnoty dokladují, že ostění je navrženo s dostatečnou spolehlivostí (součinitelbezpečnosti proti porušení tahem je vyšší než 3 bez započítání vlivu armatury) a při absencivnitřních poruch (pracovní spára se sníženou pevností) v ostění, by spolehlivě plnilo svoufunkci.Objevují se deformačně oslabené oblasti v počvě díla. Tento stav nastává po vzniku dutin akaveren v podloží a bocích díla, kdy zatím nejsou porušeny pracovní spáry.Je zřejmé, že tato fáze oslabení okolí díla vytváří nepříznivý stabilitní stav ostění ve spodní částiprofilu, kde dochází k lokálnímu poklesu (sedání) ve velikosti cca 13 mm, podstatně vyšší jekoncentrace tahových napětí a ke zvýšenému čerpání pevnosti dochází v okolí otvoru (až naúroveň cca 90 % tahové pevnosti betonu) u dna profilu.V oblasti pracovních spár se zvyšuje tahové namáhání betonu a na vnějším konci spár vznikajízárodky porušování tahem .Prosakování vody v ostění je orientováno do okolí pracovních spár. V levé pracovní spáředosahuje na jejím vnějším konci tahové napětí velikosti až cca 700 kPa a blíží se hranicivýpočtové pevnosti betonu B20 v tahu.→ FÁZE 4 – stav po vzniku porušení v pracovních spáráchPokračující degradace přetvárných vlastností na kontaktu ostění a hornin. masivu vede kezvětšování sedání spodní části ostění a postupnému porušení pracovních spár, do kterých vnikátlaková voda. To vede ke zvětšení sedání spodní části ostění až na úroveň cca 30-35 mm aprakticky o stejnou velikost se spáry rozevírají a přivádí tlakovou vodu do prostoru za ostění.Nastává rozhodující fáze průvalu podél ostění.→ FÁZE 5 – stav po sanaci spár a okolí štolyPo provedení 1. fáze sanace spočívající ve vyplnění prostor za ostěním a obnovení pevnostipracovních spár dochází po obnovení tlaku vody ve štole k obnovení pevnostních a přetvárnýchvlastností ostění a kontaktu, což vede ke snížení čerpání pevnosti v ostění, stabilizaci přetvářeníi ke snížení tahových napětí v ostěníSimulace průběhu porušování ostění realizovaná na modelu vcelku výstižně potvrzuje uvedenépředpoklady a popis vývoje havárie.Literatura:[1] ALDORF, J. Příčiny havárie vodovodního přivaděče Švařec-Běleč. Znalecký posudek 12/2005