מהנדסים גיאוטכניים לפרויקטים מורכבים

אנליזות נומריות מתקדמות

מתי נדרשת אנליזה נומרית?

אנליזות נומריות נדרשות כאשר מורכבות הפרויקט אינה מאפשרת לתאר באופן מספק את התנהגות הקרקע והמבנה באמצעות חישובים מקובלים בלבד. הצורך עשוי להתעורר בפרויקטים הכוללים גיאומטריה מורכבת, שלבי ביצוע מרובים, התנהגות לא ליניארית של הקרקע, אינטראקציית קרקע-מבנה, מבנים סמוכים, חפירות עמוקות, מנהרות או מערכות ביסוס מורכבות. האנליזה מאפשרת לבחון את התפתחות המאמצים והתזוזות לאורך שלבי הביצוע ולהשוות בין חלופות תכנון שונות.

כלי ניתוח ותוכנות ייעודיות

למשרדנו רישיונות לתוכנות PLAXIS 2D ו-PLAXIS 3D, המשמשות לביצוע אנליזות מתקדמות בשיטת האלמנטים הסופיים. נוסף על כך, המשרד משתמש במערך תוכנות קלאסיות לבדיקת יציבות מדרונות ובכלים הנדסיים משלימים. לרשותנו גם תוכנות אלמנטים סופיים שפותחו במשרד ועברו תהליך ממושך של אימות ובקרה. תוכנות אלה מאפשרות ביצוע מהיר ואיכותי של אנליזות ייעודיות, לצד עיבוד שיטתי ודיווח ברור של התוצאות.

כיול מודלים קונסטיטוטיביים

אחד מתחומי המומחיות של משרדנו הוא בחירה וכיול של פרמטרים למודלים קונסטיטוטיביים מתקדמים, המתארים את חוקי ההתנהגות של הקרקע והסלע. הכיול מתבסס על תוצאות בדיקות מעבדה ושדה, על תנאי המאמץ באתר ועל מאפייני ההעמסה ושלבי הביצוע הצפויים בפרויקט.

בחירה נכונה של מודל הקרקע ושל הפרמטרים המשמשים בו היא מרכיב מרכזי באמינות האנליזה. לצורך זה משתמש המשרד במערך חישוב, כיול ובקרה מורכב שפותח וטופח לאורך השנים. המערך כולל השוואה בין תוצאות הבדיקות לבין תגובת המודל, בדיקות רגישות, בחינת חלופות ותיקוף מול מדידות או התנהגות שנצפתה בפרויקטים מתאימים.

גישה זו מאפשרת לייצג באופן מבוקר תופעות כגון התנהגות לא ליניארית, שינויי קשיחות כתלות ברמת המעוות והמאמץ, השפעת מסלולי העמסה והתפתחות לחצי מים. מטרת התהליך אינה ליצור מודל מורכב ככל האפשר, אלא לבחור את רמת המורכבות המתאימה לפרויקט ולהפיק תוצאות שניתן לבחון, להסביר וליישם בתכנון ההנדסי.

אופטימיזציה נומרית של פתרונות ביסוס

המשרד עוסק באופטימיזציה נומרית של בעיות ביסוס ומקבל על עצמו אתגרים הנדסיים ייחודיים שאינם ניתנים לפתרון מספק באמצעות חישוב שגרתי. במסגרת העבודה ניתן לבחון חלופות של סוגי יסודות, מידות, עומקים, מרווחים, קשיחות ושלבי ביצוע, ולהעריך את השפעתם על המאמצים, התזוזות והמבנים הסמוכים. מטרת האופטימיזציה היא לגבש פתרון בטוח ויעיל, תוך צמצום שמרנות שאינה נדרשת ובחינת האפשרות לחיסכון בעלויות ובזמן הביצוע.

בקרה מקצועית ושילוב מומחים

מודל נומרי אינו תחליף לשיקול דעת הנדסי. הגדרת המודל, בחירת הפרמטרים, תנאי הגבול, שלבי הביצוע ופענוח התוצאות מחייבים ניסיון והבנה מעמיקה של התנהגות הקרקע והמבנה. לכן תוצאות האנליזה נבדקות מול חישובים משלימים, פתרונות מקובלים וניסיון שנצבר בפרויקטים דומים. במקרים המתאימים מצטרפים לצוות הייעוץ מומחים מהאקדמיה ומחו"ל, בהתאם לאופי האתגר, לצורכי הפרויקט ולזמינותם.

יציבות מדרונות וקירות תמך

הערכת יציבות במצבים סטטיים ודינמיים

משרדנו עוסק בהערכת יציבותם של מדרונות טבעיים, מדרונות מתוכננים, חפירות ומערכות תמך, הן במצבים סטטיים והן תחת העמסות דינמיות ורעידות אדמה. הבדיקה כוללת זיהוי מנגנוני כשל אפשריים, בחינת השפעת תנאי הקרקע והסלע, מי תהום, עומסים חיצוניים ושלבי הביצוע. בפרויקטים מתאימים ניתן לבצע גם אנליזות דינמיות מלאות במרחב הזמן, המבוססות על אותות רעידת אדמה, לצורך הערכת התפתחות התזוזות והיציבות במהלך האירוע הסייסמי.

תכנון מערכות לייצוב מדרונות וחפירות

מעבר להגדרת פרמטרי הקרקע הנדרשים לתכנון, המשרד מסייע למהנדס המבנים בגיבוש ובתכנון של מערכות לייצוב מדרונות וחפירות. מערכות אלה עשויות לכלול מסמרי קרקע, עוגנים, קירות תמך, מערכות דיפון, פתרונות ניקוז ואמצעים נוספים, בהתאם למנגנון הכשל הצפוי, לתנאי האתר ולדרישות הפרויקט. התכנון נעשה תוך בחינת האינטראקציה בין הקרקע, רכיבי הייצוב והמבנים הסמוכים.

כלים אנליטיים, נומריים וסטטיסטיים

אנו מתגאים ביכולות האנליטיות והנומריות שהמשרד פיתח וטיפח לאורך השנים. יכולות אלה כוללות שימוש במודלים מתקדמים, באנליזות דו-ממדיות ותלת-ממדיות ובתוכנות ייעודיות וייחודיות שפותחו לצורכי המשרד. במקרים המתאימים משולבים גם כלים סטטיסטיים וניתוחי סיכון, המאפשרים להביא בחשבון את השונות הטבעית בתכונות הקרקע, את אי-הוודאות במידע ואת ההסתברות להתפתחות מנגנוני כשל שונים. שילוב זה מאפשר להציע פתרונות בטוחים, מבוקרים ומותאמים לפרויקט, תוך בחינת האפשרות לייעול התכנון והביצוע.

תכנון דינמי ורעידות אדמה

משרדנו משלב מומחיות בהנדסה גיאוטכנית, בדינמיקת קרקע ובאינטראקציית קרקע-מבנה לצורך הערכת ההתנהגות הסייסמית של האתר ותכנון מערכות ביסוס הנתונות לעומסים דינמיים.

סקרי תגובת אתר וסיכונים סייסמיים

המשרד מתמחה בביצוע סקרי תגובת אתר ספציפיים, המגדירים עבור מהנדס המבנים את ספקטרום התגובה לתכנון. במסגרת הסקר נבחנים תנאי הקרקע והסלע והשפעתם על תנודת הקרקע הצפויה, וכן סיכונים סייסמיים ובהם התנזלות קרקע, אי-יציבות וגלישת מדרונות והגברה מקומית של תנודות הקרקע.

מערכות ביסוס לעומסים דינמיים

למשרדנו ניסיון רב בתכנון כלונסאות ומערכות ביסוס לציוד ולמכונות הנתונים להעמסות דינמיות, כגון מדחסים וטורבינות. במערכות אלה יש חשיבות מיוחדת להתפשטות הגלים בקרקע, להעברת תנודות בין רכיבי ביסוס, לתדרי העירור ולתדרים העצמיים של המערכת. תכנון נכון נדרש לוודא שהקרקע והיסודות מרסנים את התנודות במידה הנדרשת, ולמנוע מצבים שבהם האינטראקציה בין הרכיבים מגבירה את התגובה או יוצרת תהודה.

תכנון מותאם וחיסכון בעלויות

סקר תגובת אתר ספציפי ותכנון דינמי המותאם לתנאי הפרויקט עשויים להפחית שמרנות עודפת, למקד את דרישות התכנון ולייעל את מערכת הביסוס. לפיכך, הם יכולים להביא לחיסכון מהותי בעלויות הפרויקט, ולעיתים הם מוצדקים גם כאשר אינם מחויבים רגולטורית, בהתאם למאפייני הפרויקט ולרמת הסיכון.