Как WSP оптимизировала разработку фундамента в отеле Waldorf Astoria в Лондоне
Компания: WSP Global Inc.
Поставщик: Скрытый поставщик
В рамках инициативы по реконструкции исторического памятника в гостиницу Waldorf Astoria, жилые дома и частный клуб, был заключен контракт с международной инженерной фирмой WSP. Компания должна была предоставить строительные и геотехнические услуги для разработки двух новых фундаментов, расположенных непосредственно под существующей проезжей частью по обе стороны от арки.
Так как здание имеет историческую ценность, к его реконструкции были предъявлены очень высокие требования и поставлены серьезные задачи проектирования. Учитывая, что два туннеля лондонского метро потенциально ограничивают глубину котлована под фундамент, а глинистый слой грунта вызывает вспучивание на участке, проект требовал точнейших строительных и геотехнических решений. Кроме того, строительство фундамента под одной из самых известных улиц Лондона нуждалось в тщательном планировании строительства. Команде нужно было поддерживать постоянный транспортный поток и следить за тем, чтобы на месте не было никаких признаков строительства на случай, если какая-либо королевская церемониальная процессия будет проходить через арки. Для оптимизации проектирования, рационализации процессов поставки и строительства, компания WSP полагалась на совместимые приложения Bentley для цифрового моделирования и анализа.
Поскольку почва глинистая, WSP должны были решать проблему вспучивания грунта - движения или смещения земли при снятии с нее тяжести. Несмотря на то, что команда экспертов обычно допускает вспучивание грунта, в этом случае целостность туннелей была бы под угрозой. Вертикальное смещение способно деформировать и необратимо повредить туннели, повлияв на рельсы и поезда.
Команда использовала программное обеспечение Bentley PLAXIS для геотехнического анализа для разработки подробной оценки смещения грунта, понимания состава грунта, его взаимодействия с арочной структурой и расчета смещения туннеля на каждом этапе строительства.
Компания WSP спрогнозировала смещения и нагрузки на уровне поперечного сечения трехмерной модели для контроля смещения фундамента, обеспечения необходимого натяжения свай и уравновесила нагрузки. Команда провела 2D и 3D анализ методом конечных элементов для просмотра на продольные эффекты вдоль всей цепочки туннелей и нашла оптимальное решение для ограничения смещения туннеля в допустимых пределах.
WSP также использовала программное обеспечение RAM от Bentley для расчета строительных конструкций, анализа и проектирования модели, которая соответствовала бы результатам оценки смещения грунта, изменяя жесткость пружин различных свай. RAM помог определить наиболее эффективное решение для подвальных перекрытий и опорных плит фундамента. В то время как компания WSP предпочитала более толстые перекрытия и плиты фундамента, архитектор и подрядчик хотели, чтобы они были как можно тоньше и с минимальными земляными работами. Задача заключалась в минимизации толщины строительных элементов, создания как можно больше места и разработки самого высокого фундамента, при этом имея достаточно нагрузки, чтобы контролировать смещение туннеля и уменьшить натяжение свай.
Взаимодействие RAM со сторонним программным обеспечением позволило WSP создать геометрию для нескольких итераций совместно с архитектором.
Рассказывает Диего Падилья Филлиппс, заместитель директора по строительству, WSP:
Challenge (Проблема)
Адмиралтейская арка — одно из самых знаковых зданий Лондона, построенная примерно в 1911 году. Она была спроектирована так, чтобы отразить ощущение высоты и величия бывшего дома Королевского флота. Постройка включает в себя три арки — ворота в Букингемский дворец и на Трафальгарскую площадь, структура состоит из шести надземных уровней и два подуровня.В рамках инициативы по реконструкции исторического памятника в гостиницу Waldorf Astoria, жилые дома и частный клуб, был заключен контракт с международной инженерной фирмой WSP. Компания должна была предоставить строительные и геотехнические услуги для разработки двух новых фундаментов, расположенных непосредственно под существующей проезжей частью по обе стороны от арки.
Так как здание имеет историческую ценность, к его реконструкции были предъявлены очень высокие требования и поставлены серьезные задачи проектирования. Учитывая, что два туннеля лондонского метро потенциально ограничивают глубину котлована под фундамент, а глинистый слой грунта вызывает вспучивание на участке, проект требовал точнейших строительных и геотехнических решений. Кроме того, строительство фундамента под одной из самых известных улиц Лондона нуждалось в тщательном планировании строительства. Команде нужно было поддерживать постоянный транспортный поток и следить за тем, чтобы на месте не было никаких признаков строительства на случай, если какая-либо королевская церемониальная процессия будет проходить через арки. Для оптимизации проектирования, рационализации процессов поставки и строительства, компания WSP полагалась на совместимые приложения Bentley для цифрового моделирования и анализа.
Решение
В связи с тем, что фундамент планировался над двумя туннелями, команда реализовала подход «коробка в коробке» для обеспечения акустической изоляции комнат. Проблема заключалась в том, как конструктивно поддержать фундамент в условиях ограниченного участка. Сначала компания WSP оценила, как существующая конструкция и новые подуровни будут взаимодействовать с почвой, а также как земляные работы и строительство повлияют на существующие подземные туннели под участком.Поскольку почва глинистая, WSP должны были решать проблему вспучивания грунта - движения или смещения земли при снятии с нее тяжести. Несмотря на то, что команда экспертов обычно допускает вспучивание грунта, в этом случае целостность туннелей была бы под угрозой. Вертикальное смещение способно деформировать и необратимо повредить туннели, повлияв на рельсы и поезда.
Команда использовала программное обеспечение Bentley PLAXIS для геотехнического анализа для разработки подробной оценки смещения грунта, понимания состава грунта, его взаимодействия с арочной структурой и расчета смещения туннеля на каждом этапе строительства.
Компания WSP спрогнозировала смещения и нагрузки на уровне поперечного сечения трехмерной модели для контроля смещения фундамента, обеспечения необходимого натяжения свай и уравновесила нагрузки. Команда провела 2D и 3D анализ методом конечных элементов для просмотра на продольные эффекты вдоль всей цепочки туннелей и нашла оптимальное решение для ограничения смещения туннеля в допустимых пределах.
WSP также использовала программное обеспечение RAM от Bentley для расчета строительных конструкций, анализа и проектирования модели, которая соответствовала бы результатам оценки смещения грунта, изменяя жесткость пружин различных свай. RAM помог определить наиболее эффективное решение для подвальных перекрытий и опорных плит фундамента. В то время как компания WSP предпочитала более толстые перекрытия и плиты фундамента, архитектор и подрядчик хотели, чтобы они были как можно тоньше и с минимальными земляными работами. Задача заключалась в минимизации толщины строительных элементов, создания как можно больше места и разработки самого высокого фундамента, при этом имея достаточно нагрузки, чтобы контролировать смещение туннеля и уменьшить натяжение свай.
Взаимодействие RAM со сторонним программным обеспечением позволило WSP создать геометрию для нескольких итераций совместно с архитектором.
Рассказывает Диего Падилья Филлиппс, заместитель директора по строительству, WSP:
«RAM Concept предоставил платформу для анализа, проектирования и поставки, которая превзошла все наши ожидания. Мы стремимся использовать программное обеспечение RAM в нашем строительстве из бетона».
Результат
- Используя приложение Bentley для проектирования и анализа строительных конструкций, команда выполнила итеративное моделирование и анализ, чтобы найти баланс между толщиной плиты, требованиями к армированию и собственным весом, который был наиболее выгодным при подъеме фундамента.
- Смоделировано 16 различных этапов для каждой плиты, обеспечен учет каждого этапа строительства, возможные нагрузки и все различные условия для натяжения пружины свай.
- Решение RAM сэкономило 25% времени проектирования строительных конструкций, позволив завершить этап проектирования на месяц раньше запланированного срока.
- Решение PLAXIS облегчило анализ методом конечных элементов, позволив команде определить смещение туннеля и предотвратить деформацию туннеля.
- Совместимое цифровое решение Bentley оптимизировало рабочие процессы, чтобы обеспечить наиболее рентабельное проектирование в сжатые сроки.
Leave a Comment