Veiligheid van de lining van boortunnels bij extreme groutdrukken

Een geboorde tunnel wordt gebouwd met behulp van een tunnelboormachine (TBM). Binnen het stalen schild van de TBM wordt de lining opgebouwd uit betonnen tunnelsegmenten.

Een complicatie bij deze methode is, dat na het voortschrijden van de TBM een ruimte overblijft tussen de grond en de lining. Deze ruimte wordt geïnjecteerd met grout. De aannemer blijkt vaak groutdrukken toe te passen die ver afwijken van de ontwerpgroutdrukken. Soms zijn de gehanteerde drukken te laag, maar vaak ook zijn de drukken te hoog. Aan de hand van een groot aantal berekeningen wordt in dit afstudeerwerk de invloed van extreme groutdrukken op het gedrag van de grond en tunnel bepaald. Ook de veiligheid van de lining bij extreme groutdrukken wordt bepaald. Plastische zones in de grond spelen hierbij een belangrijke rol.
Begonnen wordt met het onderzoeken van de invloed plastisch materiaalgedrag van de grond in plaats van elastisch materiaalgedrag. Dit wordt gedaan aan de hand van analytische oplossingen en het eindige elementen programma Plaxis. Hieruit blijkt dat de invloed van plasticiteit bij hoge groutdrukken niet verwaarloosbaar is.
Een indicatie voor de plastische zones rondom een boortunnel wordt gegeven in het model in hoofdstuk 4. Op grond van de analytische oplossing voor de optredende spanningen in de grond bij een overdruk wordt een inschatting gemaakt welke punten plastisch zouden worden. Tevens wordt dit model nagerekend met PLAXIS. Hieruit blijkt dat de resultaten van de elastische berekeningen met PLAXIS komen goed overeen met de analytische oplossing.