This paper deals with a method for interpreting measured displacements during the excavation of tunnels. In this interpretation method critical strain of soils and rocks plays a key role. Based on the critical strain Hazard Warning Levels are introduced, which makes it possible to assess the stability of tunnels directly from the measured displacements. In interpreting the field measurement results more precisely, back analysis is a powerful tool. In this paper two different back analysis methods proposed by the author are described. The first is a method which can obtain a strain distribution around a tunnel by uslng data of measured displacements. It is advantageous that this method does not require any modeling of soils and rocks. The second proposed method can not only determine a strain distribution around a tunnel, but also mechanical characteristics of soils and rocks, such as Young's modulus, Poisson's ration, cohesion and internal friction angle. Once the mechanical characteristics are obtained, the original design of support measures can be checked and modified if needed.
Cette contribution presente une methode d'interpretation des deplacements pendant Ie creusement des tunnels. Pour cette methode, les deformations critiques des terrains jouent un rôle essentiel. Fondes sur les deformations critiques, des niveaux d'alerte de risque sont introduits, ce qui permet d'àvaluer directement à partir des mesures la stabilite des tunnels. Grace à une interpretation plus precise des mesures in situ, la methode d'analyse en retour devient un outil puissant. Deux methodes differentes d'analyse en retour sont presentees. La première permet d'obtenir la distribution des deformations autour du tunnel sans introduire un modèle de comportement des terrains.. La seconde methode permet de determiner non seulement Ie champ de deformation autour du tunnel mais egalement les caracteristiques mecaniques du terrain telles que Ie module d'Young, le coefficient de Poisson, la cohesion et I'angle de frottement interne, une fois connues les caracteristiqees mecaniqies du terrain, Ie dimensionnement dusoutènement peut atre modifie, si necessaire.
Dieses Referat beschaftigt sich mit einer Methode, um die wahrend des Vortriebs von Tunneln gemessenen Verschiebungen zu interpretieren. In dieser Interpretationsmethode, spielt die kritische Verformung von Böden und Gesteinen eine Schluesselrolte. Auf der Grundlage der kritischen Verformung, werden Risikowarnungsniveaus eingefuehrt, die es ermöglichen, die Dauerstandfestigkeit von Tunneln direkt von den gemessenen Verschiebungen abzuschatzen. Um die Feldmessungsergebnisse genauer zu interpretieren, ist die Rueckrechnung ein leistungsfahiges Werkzeug. In diesem Referat, werden zwei verschiedene, vom Verfasser vorgeschlagene Riickrechnungsmethoden beschrieben. Die erste ist eine Methode, die eineverformungsverteilung rings um einen Tunnel erhalten kann, indem sie Daten von gemessenen Verschiebungen benutzt. Es ist vorteilhaft, daβ diese Methode keine Modelvorstellung von Böden und Gesteinen erfordert. Die zweite vorgeschlagene Methode kann nicht nur eine Verformungsverteilung rings um einen Tunnel bestimmen, sondern auch mechanische Kennziffern von Böden und Gesteinen, wie der Elastizitatsmodul, der Poisson-Koeffizient, die Kohasion und derWinkel der inneren Reibung. Sobald die mechanischen Kennziffern erhalten sind, kann der urspruengliche Entwurf der Ausbaumaβnahmen èberprueft und, falls nötig, abgeandert werden.
Practicing engineers are well aware that the deformational behaviour of tunnels observed during excavation quite often diffets from that predicted by numerical analysis carried out at the design stage, though the various numerical methods such as finite element method, boundary element method, distinct element method, discontinuous deformation analysis, manifold method, etc. have been successfully developed, and elaborate computer programs are commercially available. This difference results from the many uncertainties involved in the modelling of complex geological and geotechnical characteristics of soils and rocks. The initial state of stress also causes difficulties in the prediction of tunnel behaviours. In order to obtain higher prediction accuracy, input data such as geological and geomechanical parameters, initial state of stress, underground water table, permeability, etc., being used in a numerical analysis, should be properly determined. This, however, is no easy task, even though various advanced exploration techniques are used. To overcome this difficulty, field measurements are carried out during construction. The design parameters used in the original tunnel design can then be assessed on the basis of the results of the field measurements.
