Проблема визначення деформацій оправи перегінних тунелів при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов
eaDNURT - the electronic archive of the Dnepropetrovsk National University of Railway Transport
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Проблема визначення деформацій оправи перегінних тунелів при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов
Проблема определения деформаций обделки перегонных тоннелей при существенном изменении инженерно-геологических условий Analysis of Deformed State Structures Kiev Subway Tunnels on an Area of Transition From Spondylov’s Clay to Buchatskiy Sands |
|
| Creator |
Петренко, Володимир Дмитрович
Тютькін, Олексій Леонідович Кулаженко, Євгеній Юрійович Петренко, Владимир Дмитриевич Тютькин, Алексей Леонидович Кулаженко, Евгений Юрьевич Petrenko, Vladimir D. Tiutkin, Oleksii L. Tjutkin, Oleksii L. Tutkin, Aleksey L. Tyutkіn, Oleksii L. Kulazhenko, Yevhenii Yu. |
|
| Subject |
осідання водонасиченої основи
метод скінчених елементів деформований стан зміна інженерно-геологічних умов аналіз деформацій КТОФ оседание водонасыщенного основания метод конечных элементов деформированное состояние изменение инженерно-геологических условий анализ деформаций settling of the watersatured base finite element method strain state change of engineering and geological terms analysis of strains |
|
| Description |
Петренко, В. Д. Проблема визначення деформацій оправи перегінних тунелів при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов / В. Д. Петренко, О. Л. Тютькін, Є. Ю. Кулаженко // Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. — 2014. — Вип. 5. — С. 62—69. — Бібліогр. в кінці ст. UK: Мета. На дільниці суттєвої зміни інженерно-геологічних умов можуть виникати значні деформації конструкції перегінних та станційних тунелів. Необхідно виявити причину розвитку деформацій, розробити шляхи її мінімізації та на основі моделювання і розрахунків та з’ясувати можливість зміни осі тунелю відносно до інженерно-геологічних умов. Методика. Для вирішення проблеми аналізу деформованого стану системи «конструкція-масив» проведено числове моделювання методом скінчених елементів (МСЕ), на основі отриманих результатів побудовані графіки та встановлені залежності деформування оправ тунелів при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов. Результати. Наявність слабких водонасичених ґрунтів в лотковій частині тунелів при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов викликає підвищення деформацій конструкції тунелів, а також загальні віброосідання в ґрунтовій основі. Крім того зміна фізико-механічних характеристик ґрунтів в межах оправи тунелів значно впливає на рівень деформованого стану самих оправ. Покращення деформованого стану оправи тунелів на ділянках зміни характеристик ґрунтів навколишнього масиву (особливо підстеляючих оправу) може бути досягнуто шляхом хімічного закріплення слабких ґрунтів або загальною зміною осі тунелю в плані та профілі для того, щоб максимально використати міцність та стійкість шару ґрунту з більшими деформаційними характеристиками. Вибір рішення з двох наведених варіантів підвищення експлуатаційних характеристик оправи перегінного тунелю з одночасним подовженням його довговічності та зменшенням міжремонтних термінів слід обґрунтовувати із залученням економічних розрахунків. Наукова новизна. Виявлена основна причина значних деформацій на дільниці переходу від глин до пісків, що пояснюється явищем віброосідання водонасиченої основи під тунелем. Практична значимість. Запропоновані підходи по зменшенню деформацій при будівництві перегінних тунелів Київського метрополітену при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов. RU: Цель. На участке существенного изменения инженерно-геологических условий могут возникать значительные деформации конструкции перегонных и станционных тоннелей. Необходимо выявить причину развития деформаций, разработать пути ее минимизации и на основе моделирования и расчетов и выяснить возможность изменения оси тоннелю относительно к инженерно-геологическим условиям. Методика. Для решения проблемы анализа деформированного состояния системы «конструкция-массив» проведено численное моделирование методом конечных элементов (МКЭ), на основе полученных результатов построены графики и установлены зависимости деформации обделок тоннелей при существенном изменении инженерно-геологических условий. Результаты. Наличие слабых водонасыщенных грунтов в лотковой части тоннелей при существенном изменении инженерно-геологических условий вызывает повышение деформаций конструкции тоннелей, а также общие виброосадки в грунтовом основании. Кроме того, изменение физико-механических характеристик грунтов в пределах обделки тоннелей значительно влияет на уровень деформированного состояния самих обделок. Улучшение деформированного состояния обделки тоннелей на участках изменения характеристик грунтов окружающий массив (особенно подстеляющих обделку) может быть достигнут путем химического закрепления слабых грунтов или общим изменением оси тоннеля в плане и профиле для того, чтобы максимально использовать прочность и устойчивость слоя грунта с большими деформационными характеристиками. Выбор решения из двух приведенных вариантов повышения эксплуатационных характеристик обделки перегонного тоннелю с одновременным повышением его долговечности и уменьшением межремонтных сроков следует обосновывать с привлечением экономических расчетов. Научная новизна. Выявлена основная причина значительных деформаций на участке перехода от глин к пескам, что объясняется явлением виброосадок водонасыщенного основания под тоннелем. Практическая значимость. Предложены подходы по уменьшению деформаций при строительстве перегонных тоннелей Киевского метрополитена при существенном изменении инженерно-геологических условий. EN: Purpose. The considerable deformations of construction of running and station tunnels on the area of substantial change of engineering and geological terms may be arise. It is necessary to expose the reason of development of deformations, to develop the ways of its minimization and on the basis of design and calculations and to find out possibility of change of axis to the tunnel relatively to the engineering-geological terms. Methodology. For the decision of the deformed state analysis problem of the system «construction-array» the numeral analysis by using the finite element method (FEM) is conducted. On the basis of the got results the graphs are built and dependences of tunnels support deformation at the substantial change of engineering and geological terms are established. Findings. The presence of the weak watersatured soils in tray part of tunnels at the substantial change of engineering-geological terms causes the increase of deformations of tunnels construction, and also vibrodeformations in the ground bases. In addition, the change of physical and mechanical characteristics of soils within the limits of support of tunnels considerably influences on the level of the supports deformed state. The improvement of the deformed state of tunnels support on the areas of change of soils characteristics surrounding array (especially lay of support) can be attained by the chemical fixing of weak soils or common change of tunnel axis in a plan and profile in order to maximally use durability and stability of soil layer with biggest deformation characteristics. The choice of decision from two resulted variants of increase of operating characteristics of running tunnel support of his durability and decreasing of between repair terms follows to ground with bringing in of economic calculations. Originality. The principal reason of considerable deformations on the area of transition from clays to sands is exposed, that is explained by the phenomenon of the watersatured base vibrodeformations under a tunnel. Practical value. Offered approaches on diminishment of deformations at building of running tunnels of Kiev underground passage at the substantial change of engineering and geological terms. |
|
| Date |
2015-04-21T10:11:04Z
2015-04-21T10:11:04Z 2014 |
|
| Type |
Article
|
|
| Identifier |
2227-1252
http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/3679 |
|
| Language |
uk_UA
|
|
| Publisher |
ДНУЗТ
|
|