F220/F230 – Eindrapport 4D-groutdrukmodel Plaxis

Eindrapport van het onderzoek dat door Fugro Ingenieursbureau in opdracht van het COB is uitgevoerd in het kader van commissie F220. Hierbij is een haalbaarheidsstudie gedaan naar de praktische toepasbaarheid van een 4D-groutdrukmodel met het eindige elementen methode (EEM) programma PLAXIS3D.

Vanuit het COB is in het kader van onderzoekscommissie F220 een onderzoek geïnitieerd naar de mogelijkheden van het modelleren van het tunnelboorproces met een EEM-programma met de huidige computertechnologie (zowel software als hardware). Dit computermodel is het 4D-groutdrukmodel genoemd, omdat dit een 3D-model is waarmee het tunnelboorproces voortschrijdend wordt gesimuleerd met tijd als vierde dimensie.

Om het model te verifiëren is gebruik gemaakt van de monitoringsdataset van het COB-meetveld van de Sophiaspoortunnel. Het doel van het onderzoek is het verkrijgen van inzicht in de spanningsveranderingen en (maaiveld)deformaties in grond en de tunnelconstructie gedurende het boorproces met behulp van het 4D-groutdrukmodel. Tevens dient de voorspellende waarde van een dergelijk model te worden aangetoond.

Uit het onderzoek is gebleken dat het goed mogelijk is om met PLAXIS 3DT het boorproces op een reële manier te simuleren, waarbij alle relevante componenten uit het proces kunnen worden gemodelleerd. Ten aanzien van de metingen uit het COB meetveld kan worden geconcludeerd dat maaiveldzetting fluctueerde tussen 10 mm zetting en 10 mm heffing. Deze fluctuaties kunnen niet eenduidig worden toegeschreven aan variatie in procesparameters (boorfrontdruk, groutdruk, etc.). Verder is de bruikbaarheid van diverse vervormingsmetingen die aan 1 tunnelring zijn gedaan zeer beperkt.