K100 – Praktijkonderzoek boortunnels – Ringdeformaties in relatie tot de 2e orde

In het kader van het CUR/COB K100, is een predictie uitgevoerd naar de grootte van de 2de orde effecten bij boortunnels. Deze studie is uitgevoerd wegens onvoldoende beschikbare kennis omtrent tweede orde effecten ten gevolge van deformaties van de tunnelconstructie. Deze effecten kunnen een rol spelen met betrekking tot instabiliteit, ongeoorloofde deformaties en rotaties en de krachtswerking.
Na een uitvoerige literatuurstudie, is een modelselectie gemaakt. Tevens is de literatuur met betrekking tot tweede orde betrekkingen geïnventariseerd en geanalyseerd. Hieruit is onder andere een tweede orde factor voor de verschillende gevallen te bepalen. Vervolgens zijn berekeningen gemaakt voor verschillende doorsneden en bijbehorende grondprofielen. Door zowel geometrisch lineair als – niet lineair te rekenen, kan hieruit de 2de orde factor worden bepaald. Daarnaast is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd om de afhankelijkheden van de verschillende parameters, zijnde de beddingsconstante en buigstijfheid van de buis, te bepalen. Voor de beschouwde doorsneden is geconcludeerd dat dit 2de orde effect circa 1.02 tot 1.05 bedraagt en dus zeer gering is. De berekende waarde komt redelijk overeen met de uit de literatuur gevonden waarde. De tweede orde factor is groter bij diepere ligging van de tunnel.

Uit de gevoeligheidsanalyse blijkt dat de tweede factor toeneemt bij afnemende stijfheid van de grond en/of de constructie. Hierbij heeft de buigstijfheid van de ring de grootste invloed. De deformaties van de ring zijn in de orde 1 tot 11 mm, afhankelijk van de plaats op de ring.