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Pile Walls (pile + wall)

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Kinds of Pile Walls

  • sheet pile wall
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    Selected Abstracts

    Numerical investigation of the effectiveness of a bored pile wall for the minimisation of settlement resulting from tunnel driving.

    GEOMECHANICS AND TUNNELLING, Issue 6 2009
    Numerische Untersuchung der Wirkungsweise einer Bohrpfahlwand zur Minimierung der Setzungen infolge Tunnel
    Soil mechanics; Innovative procedures; Bodenmechanik; Neue Verfahren Abstract Bored pile walls can be constructed between buildings and tunnel alignments to protect sensitive buildings from settlement resulting from tunnelling. The aim of the research work presented here was to evaluate the effectiveness of such a bored pile wall with FE calculations and identify influential parameters. Two methods of predicting settlement were investigated with the programme ABAQUS: The GAP method, where the deformations of the tunnel contour are prescribed, and the stress reduction method, with which the support pressure at the tunnel contour is reduced. The ground is modelled as linear-elastic, ideal-plastic with a Mohr-Coulomb failure criterion as well as with a hypoplastic constitutive law. The contact surface between wall and ground was modelled with complete bonding as well as with a contact law with friction. The simulation results with the stress reduction method and the hypoplastic material model show the best results qualitatively. The predict settlements agree well with empirical methods and centrifuge tests from the literature. The simulations show that the effectiveness of the wall is significantly influenced by the contact properties in the boundary surface. It achieves the best protection effect when frictionless. Zur Abschirmung sensibler Gebäude vor Setzungen infolge Tunnelvortrieb können Bohrpfahlwände zwischen Gebäude und Tunneltrasse eingesetzt werden. Ziel der hier präsentierten Forschungsarbeit war es, die Wirksamkeit einer solchen Bohrpfahlwand mit FE-Berechnungen nachzuvollziehen und Einflussparameter zu identifizieren. Mit dem Programm ABAQUS wurden zwei Möglichkeiten zur Setzungsprognose untersucht: Die GAPMethode, bei der die Verschiebungen der Tunnelkontur vorgegeben werden, und die Spannungsreduktions-Methode, bei welcher der Stützdruck an der Tunnelkontur reduziert wird. Der Boden wurde als linear-elastisch, ideal-plastisch mit Grenzbedingung nach Mohr-Coulomb sowie mit einem hypoplastischen Stoffgesetz modelliert. Die Kontaktfläche zwischen Wand und Boden wurde sowohl mit vollständigem Verbund als auch mit einem Kontaktgesetz mit Reibung modelliert. Die Simulationsergebnisse mit der Spannungsreduktions-Methode und dem hypoplastischen Materialmodell zeigen die qualitativ besten Ergebnisse. Die Setzungsprognosen stimmen gut mit empirischen Ansätzen und Zentrifugenversuchen aus der Literatur überein. Die Simulationen veranschaulichen, dass die Wirksamkeit der Wand maßgeblich von den Kontakteigenschaften in der Grenzfläche beeinflusst wird. Die größte Abschirmwirkung erzielt sie bei Reibungsfreiheit. [source]

    Dimensionierung von Vakuumwasserhaltungen im tertiären Feinsand

    BAUTECHNIK, Issue 7 2004
    Peter-Michael Mayer Dr.-Ing.
    Der Entwurf umfangreicher Vakuumwasserhaltungen ist aufgrund fehlender allgemeingültiger analytischer Berechnungsverfahren bisher auf Abschätzungen und Erfahrungen angewiesen. Vorliegende Untersuchungen zeigen exemplarisch für eine 80 m lange und 37 m breite Spundwandbaugrube im tertiären Feinsand, wie mittels räumlicher Finite-Element-Modelle die erforderliche Anzahl und Tiefe von Vakuumtiefbrunnen zur Grundwasserabsenkung berechnet werden kann. Die Auswirkungen von Schichtanisotropien bzw. lokaler Bereiche mit hoher Durchlässigkeit auf das erreichte Absenkziel und die geförderten Pumpmengen werden aufgezeigt. Darüberhinaus wird auch der Wasserdruck auf die Spundwand analysiert. Die Bedeutung zeitabhängiger Strömungsberechnungen wird durch die Verbindung von Aushub und Wasserhaltung deutlich und kann durch instationäre Betrachtungen erfaßt werden. Der Vergleich von in-situ-Messungen und Berechnungsergebnissen zeigt die Leistungsfähigkeit, aber auch die Grenzen numerischer Strömungsmodelle bei der Abschätzung des Ausführungsrisikos und möglicher wirtschaftlicher Optimierungen. Dimensioning of vacuum dewaterings in tertiary fine sand. Because of outstanding valid analytical solutions, the study of extensive dewatering depends actually only on estimations and experiences. This paper show, for a 80 m long and 37 m large excavation in fine sand, how to calculate the requested number and depth of vacuum deep well for the lowering of the groundwater level by Finite-Element-Models. The effects of anisotropic layer and layer with local ranges with high porosity for the achieved lowering and pumping capacity have been showed. Additionally the water pressure on sheet pile wall was also analyzed. The significance of transient flow calculations becomes clearly by the connection of excavation and dewatering. The comparison of in-situ measurements and results of calculations shows the performance but also the limits of the numerical flow models on the estimation of the execution risks and possible improvement on dewatering process. [source]

    Numerical investigation of the effectiveness of a bored pile wall for the minimisation of settlement resulting from tunnel driving.

    GEOMECHANICS AND TUNNELLING, Issue 6 2009
    Numerische Untersuchung der Wirkungsweise einer Bohrpfahlwand zur Minimierung der Setzungen infolge Tunnel
    Soil mechanics; Innovative procedures; Bodenmechanik; Neue Verfahren Abstract Bored pile walls can be constructed between buildings and tunnel alignments to protect sensitive buildings from settlement resulting from tunnelling. The aim of the research work presented here was to evaluate the effectiveness of such a bored pile wall with FE calculations and identify influential parameters. Two methods of predicting settlement were investigated with the programme ABAQUS: The GAP method, where the deformations of the tunnel contour are prescribed, and the stress reduction method, with which the support pressure at the tunnel contour is reduced. The ground is modelled as linear-elastic, ideal-plastic with a Mohr-Coulomb failure criterion as well as with a hypoplastic constitutive law. The contact surface between wall and ground was modelled with complete bonding as well as with a contact law with friction. The simulation results with the stress reduction method and the hypoplastic material model show the best results qualitatively. The predict settlements agree well with empirical methods and centrifuge tests from the literature. The simulations show that the effectiveness of the wall is significantly influenced by the contact properties in the boundary surface. It achieves the best protection effect when frictionless. Zur Abschirmung sensibler Gebäude vor Setzungen infolge Tunnelvortrieb können Bohrpfahlwände zwischen Gebäude und Tunneltrasse eingesetzt werden. Ziel der hier präsentierten Forschungsarbeit war es, die Wirksamkeit einer solchen Bohrpfahlwand mit FE-Berechnungen nachzuvollziehen und Einflussparameter zu identifizieren. Mit dem Programm ABAQUS wurden zwei Möglichkeiten zur Setzungsprognose untersucht: Die GAPMethode, bei der die Verschiebungen der Tunnelkontur vorgegeben werden, und die Spannungsreduktions-Methode, bei welcher der Stützdruck an der Tunnelkontur reduziert wird. Der Boden wurde als linear-elastisch, ideal-plastisch mit Grenzbedingung nach Mohr-Coulomb sowie mit einem hypoplastischen Stoffgesetz modelliert. Die Kontaktfläche zwischen Wand und Boden wurde sowohl mit vollständigem Verbund als auch mit einem Kontaktgesetz mit Reibung modelliert. Die Simulationsergebnisse mit der Spannungsreduktions-Methode und dem hypoplastischen Materialmodell zeigen die qualitativ besten Ergebnisse. Die Setzungsprognosen stimmen gut mit empirischen Ansätzen und Zentrifugenversuchen aus der Literatur überein. Die Simulationen veranschaulichen, dass die Wirksamkeit der Wand maßgeblich von den Kontakteigenschaften in der Grenzfläche beeinflusst wird. Die größte Abschirmwirkung erzielt sie bei Reibungsfreiheit. [source]

    The transfer matrix method applied to steel sheet pile walls

    INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL AND ANALYTICAL METHODS IN GEOMECHANICS, Issue 6 2003
    D. A. Kort
    Abstract This paper proposes two subgrade reaction models for the analysis of steel sheet pile walls based on the transfer matrix method. In the first model a plastic hinge is generated when the maximum moment in the retaining structure is exceeded. The second model deals with a beam with an asymmetrical cross-section that can bend in two directions. In the first part of this paper the transfer matrix method is explained on the basis of a simple example. Further the development of two computer models is described: Plaswall and Skewwall. The second part of this paper deals with an application of both models. In the application of Plaswall the effect of four current earth pressure theories to the subgrade reaction method is compared to a finite element calculation. It is shown that the earth pressure theory is of major importance on the calculation result of a sheet pile wall both with and without a plastic hinge. In the application of Skewwall the effectiveness of structural measures to reduce oblique bending is investigated. The results are compared to a 3D finite element calculation. It is shown that with simple structural measures the loss of structural resistance due to oblique bending can be reduced. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd. [source]

    Untersuchungen zum vertikalen Tragverhalten von Spundwänden

    BAUTECHNIK, Issue 8 2009
    Jürgen Grabe Univ.-Prof.
    Geotechnik; Bodenmechanik; Geotechnical Engineering; Soil Mechanics Abstract Spundwände werden im Wesentlichen auf Biegung infolge einer Belastung durch Erd- und Wasserdrücke beansprucht. Sie können aber auch zum Abtrag von Vertikallasten dienen. Das Tragverhalten von Spundwänden ist bei genauer Betrachtung äußerst komplex, da diesem eine räumlich und zeitlich gekoppelte Boden-Bauwerk-Interaktion zugrunde liegt. Für die praktische Bemessung muss das Tragverhalten daher stark idealisiert werden. Die Rechtfertigung der dafür notwendigen Modellvorstellungen sowie deren Vereinfachungen und Annnahmen sind, wie häufig in der Geotechnik, hauptsächlich durch Erfahrung begründet. Researching the vertical load bearing behaviour of sheet piles. Sheet pile walls are mainly used to carry loads caused by earth and water pressure via bending. In special cases these walls can be used to transfer vertical loads to the subsoil. The complex load bearing behaviour of sheet pile walls is caused by the sterical and temporal coupled soil structure interaction. For practical design the load bearing behaviour needs to be idealised. The apologies used to explain the model conceptions as well as their simplifications are, as usual in geotechnics, mainly motivated by operating experience. [source]