Research of Hydraulic Impact on the Technological Stability of Shallow Metrotunnel in Dredging Massives

Abstract

. «Геобудівництво та гірничі технології», Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», вул. Борщагівська, 115/3, Київ, Україна, 03056, тел. +38 (067) 848 59 ДОСЛІДЖЕННЯ ГІДРАВЛІЧНОГО ВПЛИВУ НА ТЕХНОЛОГІЧНУ СТІЙКІСТЬ МЕТРОТУНЕЛЮ МІЛКОГО ЗАКЛАДАННЯ В НАМИВНИХ МАСИВАХМета. На основі аналізу результатів комп'ютерного моделювання та лабораторних досліджень у науковій роботі необхідно встановити залежність впливу змін гідравлічного рівня ґрунтових вод на стійкість обробки тунелів метрополітену за рахунок розвитку деформацій оточуючого намивного масиву. Методика. Методичну основу комплексу досліджень складають аналіз та узагальнення відомих наукових результатів та практичного досвіду прогнозування і попередження деформацій обробок тунелів та оточуючого ґрунтового масиву, а також комп'ютерне моделювання критичного напружено-деформованого стану обробки тунелю при зміні гідравлічного рівня ґрунтових вод. Результати. В процесі технологічного спорудження та під дією безнапірних підземних вод при експлуатації тунелів ліній метрополітену мілкого закладання стійкість суцільно-секційної обробки забезпечується завдяки рівномірному гідростатичному обтисканню обробки, при цьому осідання тунелю знаходяться в межах допустимих значень. Результати досліджень показують, що при зміні рівня підземних вод по обидва боки тунелю може виникати різний гідростатичний тиск. При цьому з'являється перерозподіл напружень ґрунтового масиву навколо поперечного перерізу тунелю, а це, в свою чергу, призводить до виникнення додаткових нерівномірних деформацій та розкриття тріщин обробки тунелю під час експлуатації. Наукова новизна. Авторами роботи вперше встановлено вплив зміни гідростатичного тиску, що може виникати внаслідок коливання рівня підземних вод, на суцільно-секційну обробку тунелів ліній метрополітену мілкого закладання через вторинне осідання ґрунту. Визначені умови виникнення вторинного осідання ґрунту та встановлено характер протікання деформацій у період експлуатації тунелів мілкого закладання. Практична значимість. На стадії проектування ліній метрополітену мілкого закладання необхідно враховувати можливість нерівномірного осідання від дії гідростатичного тиску в період експлуатації. Це дозволить уникнути додаткових деформацій у сезонний період, зменшити кількість поточних ремонтів, підвищити надійність та збільшити термін експлуатації конструкцій обробки тунелів.Ключові слова: стійкість масиву; напружено-деформований стан; гідродинамічний вплив; обробка тунелю; намивний масив ВступВелику кількість українських міст утворено по берегах водойм. Від середини ХХ століття розвиток великих міст відбувався через розширення забудови у тому числі і намиванням ґрунтових масивів у межах річкової пойми. При цьому транспортне сполучення в новоутворених мікрорайонах забезпечується лініями метрополітену мілкого закладання. Аналіз раніше проведених досліджень [1-3, 5] показує, що характерними ознаками намивних ґрунтів водонасичених піщаних масивів є нерівномірність фракційного складу з наявніс...

Simulation of the support-enclosing rock mass interaction for deep mining

“…While selecting a type of deformational strength degradation, the assumed function is quasi-similar to out-oflimit deformation diagram leg in the context of complicated stress state (σ 3 ≠ 0) and, being undefinable, it should satisfy the two basic requirements: be continuous, and correspond to border conditions within external boundary of the limit zone as well as within its internal boundary (Stovpnyk, Borodai, & Kravets, 2011;Stovpnyk, Han, Zahoruiko, & Shaidetska, 2017).…”

Research of Metro Tunnel Sediments Under the Conditions of a Water-Saturated Flood Massive

“…Результати інженерних вишукувань і обстежень конструкцій повинні містити дані, необхідні для раціонального вибору методів і способів прийняття достовірних технічних рішень щодо зменшення деформацій та посилення конструкцій [2]. На основі аналізу результатів лабораторних досліджень і комп'ютерного моделювання можна визначити вплив зміни рівня грунтовх вод на стійкість обробки тунелю внаслідок розвитку деформацій оточуючого намивного масиву [3].…”