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Résumé

Au égard au rapport défavorable de la grandeur du diamètre (∅ 5,0) de la coupe transversale de la galerie d’amenée de l’usine de RAMA et de la pression intérieure de l’eau (10 at), dans les conditions géologiques données, on a adopté la solution de revêtir la galerie d’un revêtement en béton et d’injecter la masse rocheuse autor de ce revêtement par des injections de ciment à haute pression, afin de susciter dans le revêtement en béton des tensions de précontrainte.

Dans ce but on a effectué d’amples travaux de recherche : des recherches géologiques, des investigations des caractéristiques de déformation et de perméabilité de la masse rocheuse, des recherches de l’image des tensions autour de l’ouverture de la galerie, ainsi que les essais préalables des masses d’injection. Les recherches on eu lieu sur un tronçon d’expérimentation, dans la chambre d’essais „Suhi potok".

En vertu des résultats obtenus par les travaux de recherche, on a élaboré le projet et réalisé le revêtement de la galerie dans la chambre d’essais et effectué l’injection de contrainte. Dans la phase d’injection et après achèvement des injections, on a mesuré les déformations et calculé les tensions normales dans le revêtement de la galerie. On a trouvé que, malgré la faible perméabilité de la masse rocheuse, on a obtenu de bons résultats. Dans le revêtement on a suscité des tensions de précontrainte et la perméabilité a été considérablement réduite.

L’injection a été réalisée par application du système de groupe, simultanément sur 4 profils d’injection, respectivement sur 32 forages.

En vertu des résultats obtenus il a été recommandé à l’auteur du projet d’appliquer lors de la réalisation des travaux principaux dans la galerie d’ameené une pression d’injection de 30 at.

1 — Formulation du problème

Dans le cadre de l’aménagement hydroénergetique de dérivation de RAMA, qui utilise les eaux de la rivière RAMA, un affluent de la Neretva, on a conçu et réalisé la galerie d’amenée en charge, d’un diamètre intérieur de ∅ 5,0 m et d’une longueur de 9,5 km. La pression hydrostatique intérieure y varie de 6 at, à l’entrée, jusqu’à 10 at, à la sortie. Sur le tracé de la galerie des masses rocheuses de diverses compositions lithologiques et de diverses caractéristiques mécaniques se succèdent: calcaires du trias supérieur, calcaires dolomitiques en brèche, grès rouges, mélaphires, schistes et grès marneux de werfen et calcaires dolomitiques.

Summary

Because of unfavourable ratio between the cross-sectional diameter (Ø 5.0 m) and the internal water pressure (10 atm),and the given geological conditions of the Rama power plant headrace tunnel, it was decided to line the tunnel with concrete and grout the rock around the concrete lining by high pressure cement grouting, thereby inducing pressure prestressing in the lining.

Extensive preliminary exploratory works were carried out: engineeringgeological and geophysical investigations, investigations of rock deformation and permeability characteristics, investigations of the stress pattern around the tunnel, and preliminary trials of grouting mixture. Investigations were carried out on an experimental section in the Suhi Potok trial chamber.

On the basis of exploration works a tunnel lining was designed and constructed in the trial chamber and pressure grouting was carried out. Deformations were measured during and after grouting and the normal stresses in the tunnel lining calculated. It was found that despite the low permeability of the rock the results were good. Pressure prestressing was induced in the lining and the permeability was considerably decreased.

Grouting was carried out by a batch system from four profiles simultaneously, i.e. 32 boreholes.

On the basis of the results obtained a recommendation has been made to the designer that in carrying out the principal works in the tunnel a grouting pressure of 30 atm should be used.

Zusammenfassung

Mit Rücksicht auf das ungünstige Verhältnis der Durchmessergröße (Ø 5,0) des Triebwasserstollenquerschnitts des WK RAMA und des inneren Wasserdruckes (10 at), wurde unter den gegebenen geologischen Bedingungen die Lösung angenommen, daß der Stollen mit Betonauskleidung versehen und der die Betonauskleidung umgebende Fels durch unter hohem Druck verabreichte Zementinjektionen verpreßt wird, so daß in der Betonauskleidung Druckvorspannungen hervorgerufen werden.

Zu diesem Zweck wurden umfangreiche Forschungsarbeiten unternommen: ingenieurgeologische Forschungen, geophysikalische Untersuchungen, Untersuchungen zur Ermittlung der Verformungscharakteristiken und der Wasserdurchlässigkeit der Felsmasse, Untersuchung des Spannungsbildes in der unmittelbaren Umgebung der Tunnelöffnung sowie Voruntersuchungen der Injektionsmassen. Die Forschungen erfolgten im experimentellen Abschnitt, in der Versuchskammer „Suhi potok".

Aufgrund der durch die Forschungsarbeiten gewonnenen Ergebnisse erfolgte der Entwurf und in der Versuchskammer die Erstellung der Stollenauskleidung sowie die Verpressung durch Spannungsinjektionen. In der Injizierungsphase und nach beendeter Injizierung erfolgte die Messung von Verformungen und die Berechnung der Normalspannungen in der Stollenauskleidung. Es zeigte sich, daß unbeschadet der geringen Wasserdurchlässigkeit der Felsmasse, gute Ergebnisse erzielt wurden. In der Auskleidung wurden Druckvorspannungen hervorgerufen und die Wasserdurchlässigkeit der Felsmasse bedeutend herabgesetzt.

Die Verpressung erfolgte bei Anwendung des Gruppensystems, gleichzeitig an 4 Injektionsprofilen beziehungsweise an 32 Bohrlöchern.

Aufgrund der erzielten Ergebnisse wurde dem Projektanten empfohlen, für die Durchführung der Hauptarbeiten im Triebwasserstollen einen Injektionsdruck von 30 at anzuwenden.

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