rezumat modelarea fenomenelor de interactiune

Download Rezumat Modelarea Fenomenelor de Interactiune

Post on 21-Jan-2016

63 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1

    UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI

    Facultatea de Hidrotehnic

    TEZA DE DOCTORAT

    Rezumat

    Modelarea fenomenelor de interaciune dintre apele subterane i structurile geotehnice subterane. Aplicare la

    zona Bucureti.

    Doctorand

    Ing. Georgiana Sorina FRUNZ Conductor tiinific

    Prof. univ. dr. ing. Loretta BATALI

    BUCURETI 2013

  • 2

  • 3

    UNIVERSITATEA TEHNIC DE CONSTRUCII BUCURETI

    Facultatea de Hidrotehnic

    Titularul prezentei teze de doctorat a beneficiat pe ntreaga perioad a studiilor universitare de doctorat de burs atribuit prin proiectul strategic Burse oferite doctoranzilor n Ingineria Mediului Construit, beneficiar UTCB, cod POSDRU/107/1.5/S/76896, proiect derulat n cadrul Programului Operaional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane, finanat din Fondurile Structurale Europene, din Bugetul Naional i cofinanat de ctre Universitatea Tehnic de Construcii Bucureti.

    TEZA DE DOCTORAT

    Rezumat

    Modelarea fenomenelor de interaciune dintre apele subterane i structurile geotehnice subterane. Aplicare la

    zona Bucureti.

    Doctorand

    Ing. Georgiana Sorina FRUNZ Conductor de doctorat

    Prof. univ. dr. ing. Loretta BATALI

    BUCURETI 2013

  • 4

    Cuprinsul tezei de doctorat

    1 Introducere 2 Prezentarea platformei de gestiune a apei din mediul sedimentar n zone urbane -

    SIMPA 3 Determinarea caracteristicilor hidraulice ale pmntului

    3.1. Metode de determinare n laborator 3.2. Metode de determinare pe teren 3.3. Metode de determinare prin metode empirice

    3.4. Criterii de alegere a metodei de determinare a conductivitii hidraulice 3.5. Program experimental pentru stabilirea caracteristicilor hidraulice ale pmnturilor din zona Bucureti

    4 Dezvoltarea de tehnici de integrare a parametrilor hidraulici pornind de la date punctuale

    4.1. Metode stohastice

    4.2. Metode geostatistice

    5 Interaciunea dintre lucrrile subterane i apa subteran 5.1 Interaciuni posibile ntre lucrrile subterane i apa subteran 5.2 Modelarea interactiunii dintre lucrarile subterane si apa subterana 5.3 Modelarea interaciunii fluid teren - structur n cuplaj 5.4 Concluzii

    6 Studii de caz

    6.1 Prezentarea perimetrului pilot analizat 6.2 Caracterizarea geologic, hidrogeologic i geotehnic a perimetrului pilot 6.3 Model hidrogeologic spaial pe perimetrul pilot 6.4 Concluzii i comentarii asupra modelului hidrogeologic elaborat 6.5 Studiu de caz 1 Modelarea interaciunii ntre caseta Dmboviei i apa subteran 6.6 Studiu de caz 2 Modelarea interaciunii dintre infrastructura Casei Radio i apa subteran12 6.7 Studiu de caz 3 Modelarea deformaiilor mecanice ale terenului n cuplaj cu curgerea apei subterane Casa Radio

    7 Concluzii si contribuii personale 8 Bibliografie 9 Anexe

  • 5

    1 INTRODUCERE

    n zona urban impactul asupra mediului este mai mare deoarece spaiul subteran este din ce n ce mai des utilizat pentru realizarea de construcii subterane (tuneluri, subsoluri adnci, galerii de drenaj, reele de utiliti, lucrri de captare a apei subterane etc).

    n zona municipiului Bucureti, dar nu numai, exist foarte puin control asupra lucrrilor realizate n subteran sau a lucrrilor de investigare i de exploatare a resurselor de ap. Acest fapt genereaz dificulti de gestiune, dar i probleme de interpretare a investigaiilor geotehnice i hidrogeologice datorit necunoaterii interaciunilor care pot exista. n zona Bucureti exist un volum mare de investigaii realizate, deci o cantitate mare de informaii legate de structura terenului i a acviferelor, dar acestea nu sunt organizate i structurate ntr-o form mai accesibil. Din acest motiv a aprut necesitatea de a avea o platforma de gestiune a datelor existente pentru mediul subteran din zona Bucureti, care face obiectul unui contract de cercetare condus de UTCB Centrul de cercetare n Ingineria Apelor Subterane Conf. Radu Gogu (SIMPA Platforma de gestiune a apei subterane n mediul sedimentar din zona urban). Cercetrile realizate n cadrul tezei de doctorat fac parte din acest proiect de cercetare.

    n cadrul tezei de doctorat este abordat problema interaciunii dintre construciile subterane i apele subterane n contextul Platformei SIMPA. Astfel, teza trateaz urmtoarele aspecte: Determinarea caracteristicilor hidraulice ale pmnturilor; Dezvoltarea de tehnici de integrare a parametrilor hidraulici pornind de la date punctuale; Interaciunea dintre apa subterana i construciile subterane

    Cercetrile au fost realizate n cadrul echipei Infrastructur a proiectului SIMPA - Platform de gestiune a apei subterane din mediul sedimentar n zona urban. Adresez mulumiri membrilor acestei echipe.

    2 PREZENTAREA PLATFORMEI DE GESTIUNE A APEI DIN MEDIUL SEDIMENTAR N ZONE URBANE - SIMPA

    Proiectul intitulat Platform de gestiune a apei din mediul sedimentar n zone urbane SIMPA, coordonat de UTCB Centrul de cercetare in Ingineria Apelor Subterane, Conf. Radu Gogu, finanat din fonduri CNCSIS, are drept obiectiv esenial crearea unei legturi ntre tiin i practic. Acesta va permite studierea anumitor probleme ntr-o manier mult mai realist. n particular, se dorete ca aceste rezultate dezvoltate s fie aplicate pentru mbuntirea cunoaterii geologice i hidrogeologice a sistemului acviferului Moesic (zona Bucureti). De aceea, aplicarea unui management pentru resursele hidrologice este mai mult dect necesara iar necesitate aplicrii este evideniat de anumite aspecte specifice.

    n cadrul proiectului SIMPA s-a constituit o platform integrat de date spaiale i hidrogeologice pe suport GIS n care se vor introduce datele punctuale obinute fie din datele de arhiv, fie din cercetrile proprii.

    Teza de doctorat i-a propus s abordeze aspectele din platform legate strict de caracterizarea diferitelor straturi ntlnite n zona analizat din punct de vedere al conductivitii hidraulice (i ai altor parametri geotehnici) i de utilizarea acesteia pentru modelarea interaciunilor dintre apa subteran i diferitele lucrri subterane (tuneluri, perei ngropai, fundaii, etc.) din zona pilot aleas.

  • 6

    3 DETERMINAREA CARACTERISTICILOR HIDRAULICE ALE PMNTURILOR

    Valoarea conductivitii hidraulice se determin experimental n laborator sau prin msurtori directe pe teren. Atunci cnd nici una dintre aceste metode nu se poate aplcia s erecurge la metode empirice. Conductivitatea hidraulic poate varia mult n cadrul aceluiai strat acvifer i, cu att mai mult, ntre diferite strae acvifere. De aceea nu se pot prelua valori de la strate apreciate ca similare pe baza aspectului (vizual) sau a porozitii sau granulozitii, ci permeabilitatea trebuie determinat pentru fiecare strat n parte. Acest parametru este foarte sensibil la metoda de determinare.

    3.1 Metode de determinare n laborator

    n acest capitol sunt descrise ncercrile curente de laborator pentru determinarea conductivitii hidraulice pe probe saturate.

    Aparatele folosite n acest caz sunt denumite generic permeametre, i anume permeametre cu perei rigizi, permeametre cu perei flexibili, permeametre fr efort normal, permeametre cu efort normal, permeametre cu sarcin (nivel) constant i permeametre cu sarcin (nivel) variabil.

    3.2 Metode de determinare pe teren

    Metodele folosite n teren pentru determinarea conductivitii hidraulice sunt: pompri experimentale n regim permanent, msurarea vitezei de curgere cu ajutorul trasorilor, metoda determinrii in sondaj, metoda piezometrului, metoda piezoconului CPT, metoda turnrii experimentale (Boldrev - Nesterov), metoda liniei de dren, metoda Lefranc i metoda Brillant.

    3.3 Metode de determinare prin metode empirice

    Atunci cnd ncercrile de teren sau laborator nu pot fi realizate se pot utiliza relaii empirice. Aceste ecuaii sunt limitate i au o anumit incertitudine. . Aceste ecuaii empirice ntre parametrul permeabilitate i distribuia particulelor au fost studiate de mai muli cercettori. In tez sunt prezentate principalele corelaii din literatur pentru pmnturi coezive i necoezive

    3.4. Criterii de alegere a metodei de determinare a conductivitii hidraulice

    Atunci cnd este vorba despre determinarea permeabilitii unui pmnt mai multe ntrebri pot fi puse (Chossat, 2005):

    - care este natura parametrului ce trebuie msurat? - cum trebuie msurat n laborator, pe teren? - ce durat va avea determinarea? - unde trebuie realizata msurtoarea? - cte determinri trebuie realizate pentru a obine o valoare reprezentativ? - de ce mijloace se dispune?

    In tez se prezint unele aspecte legate de alegerea corect a metodelor de determinare a conductivitii hidraulice, se face o analiz a principalelor metode i se prezint metodele uzuale din Romnia.

    3.5 Program experimental pentru stabilirea caracteristicilor hidraulice ale pmnturilor din zona Bucureti

    n cadrul platformei de gestiune a mediului sedimentar din zona Bucureti SIMPA, una dintre etapele importante o reprezint corecta caracterizare a straturilor geologice prin

  • 7

    parametrii hidrogeologici i geotehnici. n acest scop s-au utilizat date de arhiv i s-au realizat studii referitoare n special la caracterizarea din punct de vedere al coeficientului de

    permeabilitate, tiut fiind c acesta este un parametru foarte sensibil i c diferitele metode de determinare duc la rezultate foarte diverse. Pe baza acestor studii se va putea atribui o valoare

    corect a coeficientului permeabilitate pentru fiecare strat. Din zona municipiului Bucureti au fost a