The influence of spatial variation on the design of foundations of immersed tunnels: advanced probabilistic analysis

Afgezonken tunnels zijn constructies met positief drijfvermogen tijdens de installatie en een negatief drijfvermogen na installatie. Een tunnel bestaat uit opeenvolgende afgezonken elementen die met elkaar zijn gekoppeld. Tunnelelementen bestaan ​​uit segmenten die door longitudinale naspanning tot elkaar worden samengedrukt. Na het afzinken wordt de tunnel ondersteund door de zeebodem en wordt de naspanning in de lengterichting op de verbindingen tussen de segmenten weggesneden. De constructie is daarom een ​​gesegmenteerde bekleding die gevoelig is voor zettingen als gevolg van niet-uniforme omstandigheden over de lengte van de tunnel.

Een ongelijkmatige respons van de bodembedekking onder de tunnel veroorzaakt schuifkrachten in de verbindingen van een afgezonken tunnel. Omdat afgezonken tunnels drijvend moeten zijn tijdens de installatie, hebben ze beperkingen op het gebied van gewicht en geometrie, de grootte en dus de capaciteit van deze breeksleutels is beperkt vanwege de hoogte van de tunnel, aangezien breeksleutels in de wanden van de tunnel worden toegepast.

De respons van de fundering wordt beïnvloed door vele factoren die verband houden met de ondergrond, maar ook met bouw- en baggertoleranties. De schuifkrachten zijn afgeleid als functie van verschillende covariantielengtes voor stijfheid van de ondergrond en baggertoleranties voor verschillende tunnelindelingen. In betrouwbaarheidsanalyses worden, met behulp van twee verschillende probabilistische methoden, overschrijdingskansen van maximale schuifkrachten afgeleid voor één lay-out met behulp van niet-parametrische Bayesiaanse netwerken en Vine Copulas.

De analyses geven meer inzicht in de omvang van de schuifkrachten in verbindingen zowel in geconditioneerde als ongeconditioneerde situaties en kunnen gebruikt worden voor het ontwerp van afgezonken tunnels.