Method for predicting the stress state of the lining of underground structures of quasi-rectangular and arched forms

Abstract

A method for predicting the stress-strain state of the lining of underground structures, the shape of the cross-section of which is different from the circular outline, is considered. The main task of the study is to develop a methodology for assessing the influence of the parameters of the cross-section shape of underground structures on the stress state of the lining. To solve this problem, a method for calculating the stress state of the lining for arched tunnels with a reverse arch and quasi-rectangular forms is substantiated and developed. The methodology was tested, which showed that the accuracy of the prediction of the stress state of the lining is sufficient to perform practical calculations. An algorithm for multivariate analysis of the influence of the cross-sectional shape of underground structures of arched and quasi-rectangular shapes on the stress state of the lining is proposed. Parametric calculations were performed using the developed algorithm and regularities of the formation of the stress state of the lining of underground structures for various engineering and geological conditions, as well as the initial stress state field, were obtained. A quantitative assessment of the influence of geometric parameters of tunnels on their stress-strain state was performed.

Integrated experimental research of mechanical properties of rocks: Problems and solutions

“…Моделирование геомеханических процессов в породном массиве Универсальным научным подходом к исследованию механических свойств породного массива и прогнозированию в нем сложных горно-технологических процессов является их геомеханическое моделирование, которое лежит в основе любого научного метода и способствует его рациональному обоснованию [14][15][16][17]. При этом необходимо иметь в виду, что модель упрощает реальный процесс и воспроизводит только его «основные» особенности, а следовательно, в определенной мере искажает его течение.…”

Physical simulation aspects of structural changes in rock samples under thermobaric conditions at great depths

“…Оценка влияния пластовых термобарических условий на физико-механические характеристики горных пород, как правило, проводится экспериментальными методами с моделированием реальных условий залегания с применением испытательного оборудования. В последнее время в связи с развитием программного обеспечения и вычислительной техники результаты лабораторных исследований дополняются математическим моделированием на базе различных численных методов [20][21][22]. Последние позволяют более детально изучить процессы деформирования и разрушения горных пород, но корректность их результатов напрямую -третий тип -образцы пород с наличием как одиночных, так и систем дизъюнктивных нарушений, расположенных под различными углами к образующей образца (рис.…”

Data processing in full-scale in-situ stress testing by overcoring

“…М. А. Карасевым и Т. Т. Нгуеном выполнена количественная оценка влияния геометрических параметров тоннеля на напряженно-деформированное состояние его обделки. Предложен алгоритм проведения многовариантного анализа влияния форм тоннеля на напряженно-деформированное состояние обделки [6]. В работе А. Г. Протосени и М. А. Вильнер на основе методов численного моделирования изучено поведение дисперсно-армированного набрызг-бетона с различными механическими характеристиками.…”