Effect of TBM tunneling in sandy soils on twist behavior of an existing raft foundation

RÉSUMÉ: La construction de nouveaux tunnels souterrains est une nécessité dans les zones urbaines pour résoudre les problèmes de congestion du trafic dans ces zones. Les nouveaux tunnels passent sous les bâtiments existants, qui pourraient reposer sur une fondation de radeau. Cette étude se concentre sur l'effet de l'avancement du tunnel TBM sur le comportement de torsion de la fondation de radeau existante. La nature 3D du processus de construction TBM a été simulée à l'aide du logiciel PLAXIS 3D. Afin de valider les résultats de la simulation numérique, le creux de tassement résultant a été comparé au creux de tassement mesuré sur le terrain d'une étude de cas sélectionnée (Second tunnel de Heinenoord). Dans la présente étude, une étude paramétrique 3D approfondie est menée pour vérifier l'effet des paramètres connexes sur la torsion du radeau. Les paramètres étudiés comprennent ; couverture du tunnel (Z), inclinaison du radeau (i), épaisseur du radeau (d) et poids du radeau. Les résultats ont révélé que la torsion du radeau est grandement affectée par la couverture du tunnel (Z), l'inclinaison du radeau (i) et l'épaisseur du radeau (d). Cependant, le poids du radeau n'affecte pas le comportement de torsion du radeau.

ABSTRACT: Constructing new underground tunnels is a necessity in urban areas to resolve traffic congestion problems. The new tunnels may pass underneath or nearby existing buildings; therefore, the structural safety of the foundations of these buildings should be evaluated. This study focuses on the effect of the TBM tunnel advancement on the twist deformation of an existing raft foundation. The 3D nature of the TBM construction process has been simulated using PLAXIS 3D software. In order to validate the results of the numerical simulation, the resulted settlement trough has been compared to the measured field settlement trough of a selected case study (Second Heinenoord Tunnel in the Netherlands). In the current study, an extensive 3D parametric study is conducted to check the effect of related parameters on the raft twist deformation. The studied parameters include; tunnel cover (Z), skew angle between raft and tunnel (i), raft thickness (d), and raft weight (w).