Разработка метода расчета обделок тоннелей, сооружаемых вблизи склонов
Диссертация
В настоящее время при проектировании линий метрополитенов, коммуникационных систем и других подземных сооружений' отдается предпочтение тоннелям мелкого заложения, строительство и эксплуатация которых. требуют наименьших материальных и трудовых затрат. Стоимость строительства тоннелей мелкого заложения в относительно благоприятных гидрогеологических условиях в среднем в два раза ниже, чем… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБДЕЛОК ТОННЕЛЕЙ, СООРУЖАЕМЫХ ВБЛИЗИ СКЛОНОВ
- 2. 1. Постановка задач. Граничные условия
- 2. 2. Решение контактных задач
- 2. 2. 1. Решение контактной задачи о взаимодействии обделки тоннеля, сооружаемого вблизи склона, с массивом пород при действии гравитационных сил
- 2. 2. 2. Решение контактной задачи о взаимодействии обделки тоннеля, сооружаемого вблизи склона, с массивом пород при действии веса здания или сооружения на поверхности
- 2. 3. Алгоритм расчета
- 2. 4. Проверка точности удовлетворения граничных условий 80 2.5. Примеры расчета
- 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБДЕЛОК КРУГОВЫХ ТОННЕЛЕЙ, СООРУЖАЕМЫХ ВБЛИЗИ СКЛОНОВ, ОТ ОСНОВНЫХ ВЛИЯЮЩИХ ФАКТОРОВ
- 3. 1. Зависимость напряженного состояния обделки, обусловленного действием собственного веса пород, от основных влияющих факторов
- 3. 2. Зависимость напряженного состояния обделки, обусловленного действием нагрузки на поверхности, от основных влияющих факторов
- 4. СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА С ДАННЫМИ ПОЛУЧЕННЫМИ ДРУГИМИ АВТОРАМИ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО МЕТОДА РАСЧЕТА
- 4. 1.Сравнение результатов расчета с данными, полученными численным методом конечных элементов 128 4.2. Использование разработанного метода расчета
- 4. 2. 1. Расчет обделки канализационного тоннеля микрорайонов «Университетский 1,11» г. Чебоксары
- 4. 2. 2. Расчет обделки тоннеля ливневой канализации микрорайонов «Университетский 1,11» г. Чебоксары
Список литературы
- Айвазов Ю.Н. Некоторые вопросы взаимодействия обделок подземных сооружений с упруго-наследственным массивом пород// Проблемы механики подземных сооружений. — Л.: ЛГИ. — 1979. — С. 114−117.
- Амусин Б.3., Линьков A.M. Об использовании метода переменных модулей для решения одного класса задач линейной наследственной ползучести. Изв. АН СССР. Механика твердого тела. — 1974. — № 6. — С.162−166.
- Амусин Б.З., Фадеев A.B. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики. М.: Недра. — 1975. — 144 с,
- Анциферова Л.Н., Петренко А. К. Определение напряженного состояния многослойного кольца, подкрепляющего отверстие вблизи границы упругой полуплоско-сти//Механика машиностроения. Тезисы докладов (23−25 сентября 1997 г.) Набережные Челны. -1997. — С. 3940.
- Араманович И.Г. О распределении напряжений в упругой полуплоскости, ослабленной подкрепленным круговым отверстием. Дис.. канд. физ.-мат. наук. -М. -1955. 104 с.
- Араманович И. Г. О распределении напряжении в упругой полуплоскости, ослабленной подкрепленным круговым отверстием// Докл. АН СССР. -М. 1955. Т. 104. — № 3. — С. 372−375.
- Баклашов И.В., Картозия Б. А. Механика подземных сооружений и конструкций крепей. — М. — Недра.-1992. — 200 с.
- Баклашов И.В., Тимофеев О. В. Конструкции и расчет крепей и обделок. М. — Недра.- 1979. — 263 с.
- Бате К., Вильсон Е. Численные методы анализа и метод элементов. М. — Стройиздат. — 1982. — 442 с.
- Бодров Б.П., Матэри Б. Ф. Кольцо в упругой среде//., Метропроект/ Отдел типового проектирования. 1936 .- Бюл. .№ 24 .
- Борисов В.Н., Синицкий Г-М. Совершенствование методов проектирования конструкций обделок и крепей коллекторных тоннелей//Те.зисы докл. II Всесоюзной конференции «Проблемы механики, подземных сооружений». Тула. -1982. С. 194−195.
- Булычев Н.С. Механика подземных сооружений: учебник для вузов. М.: Недра. -1994. -382с.
- Булычев Н.С. Расчет многослойных,: обделок горных транспортных туннелей на сейсмические воздействия//Сейсмостойкость транспортных сооружений. М.: Наука. — 1980. — С. 66−74.
- Булычев Н.С., Демин H.H., Макаров В. В. Расчет обделок напорных коллекторных тоннелей вблизи земной поверхности// Шахтное строительство. 1984. — № 9. -С.18−19.
- Булычев Н.С., Фотиева H.H., Стрельцов Е. В. Проектирование и расчет крепи капитальных выработок. М. — Недра. — 1986. — 288 с.
- Васильев С.Г. Подземное строительство неглубоко-' го заложения. Львов: Вища школа. — 1980. — 144 с.
- Гарбер В.А. Научные основы проёктирования тоннельных конструкций с учетом технологии их сооруже-ния//Научно-исследов. Центр «Тоннели и метрополитены» АО ЦНИИС. В 2-х кн. М. — 1996.
- Глушихин Ф.П., Кузнецов Г. Н. и др. Моделирование в геомеханике. М. — Недра. — 1991. — 240 с.
- Голицынский Д.М., Фролов Ю. С. и др. Строительство тоннелей и метрополитенов.- М. Транспорт. 1989.- 319 с.
- Гольдберг A.M. Исследование напряжений вблизи металлической облицовки Красноярской ГЭС// В кн. Поля-ризационно-оптический метод исследования напряжений. -Л. 1960. — С. 390−405.
- Гончаров Г. В. Напряженное состояние обделки коллекторного тоннеля при действии несимметричной поверхностной нагрузки//Механика подземных сооружений. -Тула: ТулПИ. 1988. — С. 126−130.
- Демин H.H., Макаров В. В. Некоторые особенности расчета обделок коллекторных тоннелей неглубокого заложения// Механика подземных сооружений. Тула: ТПИ. -1984. — С.119 -126.
- Ержанов Ж.С. Теория ползучести 'горных пород и ее приложения. Алма-Ата: Наука. — 1964. — 173 с.
- Ержанов Ж.С., Айталиев Ш. М., Масанов Ж. К. Сейс-монапряженное состояние подземных сооружений в анизотропном слоистом массиве. Алма-Ата. — Наука. — 1980. — 212 с.
- Ержанов Ж.С., Каримбаев Г. Д. Метод конечных элементов в задачах механики горных пород. Алма-Ата: Наука. — 197 5. — 217 с.
- Зенкевич О., Чанг-И. Методконечных элементов в теории сооружений и в механике сплошной среды. М. -Мир. — 1974. — 239 с.
- Золотов О.Н., Ксенофонтов В. К. Расчет подземных гидротехнических сооружений методом конечных элементов в нелинейной постановке// Гидротехническое строительство. 1983. — № 12. — С. 13−19.
- Исследование горного давления геофизическими методами. М., лНаука', 1967., 257с., Авт.Ю. В. Ризченко, И. Ванек, С. Сибек и др.
- Каретников В.Н., Клейменов В. Б., Нуждихин А. Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. М.: Недра. — 1989. — 570 с.
- Каретников В.Н., Клейменов В. В., Вреднев В. А. Автоматизированный расчет и конструирование металлических крепей подготовительных выработок. М.: Недра. -1984 .
- Картозия Б.А., Борисов В. Н. Исследование и разработка методики проектирования основных параметров сборных обделок коллекторных тоннелей// В кн. Проектирование и строительство коммунальных тоннелей. М. -1975. — С. 138−146.
- Киреева Г. Б., Залесский К. Е. Напряженное состояние обделки кругового туннеля в анизотропном массиве при действии собственного веса горных пород// Механика подземных сооружений. Тула: ТулПИ. — 1991.1. С. Ю-16. • •¦• V 4.451 '
- Курленя М. В ., Миренков В. Е. Методы расчета подземных сооружений. Новосибирск: Наука. — 1986. — 232г* '- •
- Латышев В .А. .Напряженное состояние массива пород вокруг выработки с одной осью симметрии неглубокого заложения, нагруженной внутренним равномерным давлением// Механика- подземных сооружений. -Тула: Тул-, ГТУ. ---1994. ' С. 127−137.
- Латышев В. А. Расчет обделок гидротехнических туннелей мелкого заложения на действие собственного веса горных пород// Гидротехническое строительство. -1996. № 6. — С. 14−15.
- Латышев В.А., Капунова H.A. Расчет обделок тоннелей произвольного поперечного сечения на давлениераствора, нагнетаемого за обделку при цементации поiрод// Сб. научных трудов. Механика подземных сооружений. Тула: ТулГТУ. — 1994. — С. 5−15.
- Лехницкий С.Г. Распределение напряжений вблизи горизонтальной выработки эллиптического сечения в трансверсально-изотропном массиве с наклонными плоскостями изотропии// Механика деформируемого твердого тела. 1966. — № 2. — С.54−62.
- Лехницкий С. Г. Теоретическое исследование напряжений в упругом анизотропном массиве вблизи подземной выработки эллиптического сечения// Труды института/ Всес. научно-исслед. ин-т горной геомеханики и маркшейдерского дела. 1982. — Сб. 45. — С. 155−193.
- Либерман Ю.М. Давление на крепь капитальных выработок.- М.: Наука, 1969 119с. «
- Лиманов Ю.А. Моделирование статической работы туннельных обделок методом эквивалентных материалов// Труды Гидропроекта. Сб. 18. -.1979. — С. 4 6−54.
- Литвиненко В.И.,.Щекин Н. Ф. К расчету тоннелей малого заглубления, расположенных по простиранию крутопадающих слоев скальных грунта// Механика подземных сооружений.-Тула:ТПИ.-1990.-с.158−164.
- Макаров В.В. Разработка методики расчета обделок коллекторных тоннелей неглубокого заложения с . учетом контактного взаимодействия с массивом пород// Дис.. канд. техн. наук. Тула: ТулПИ.-- 1985. — 127* с.
- Маковский Л.В. Городские подземные транспортные сооружения. М.: Стройиздат. — 1979. — 472 с.
- Маковский Л.В. Экономичные способы строительства тоннелей мелкого заложения//Метрострой. 1989. -№ 4. — С.30 — 32.
- Малышев М.В. Расчет давления грунтов на коллекторы круглого поперечного сечения// В кн.: Материалыдля проектирования хранилищ отходов обогатительных фабрик. М. — 1962. — С. 113−166.
- Малышев М.В. Основные положения по статическому расчету коллекторов хвостохранилищ круглого поперечного сечения и трубопроводов под насыпями// Труды ВОДГЕО. 1963. — Вып. 4. — С. 41−77.
- Метод фотоупругости. Т. 1. Решение задач статики сооружений. Метод оптически чувствительных покрытий. Оптически чувствительные материалы. Под ред. Хесина Г. Л. М.: Стройиздат. — 1975. — 460 с.
- Миллерман A.C., Муравская Е. Г. Расчетные модели для проектирования тоннелей с использованием ЦАТМ// Подземное, и шахтное строительство. 1993. — № 1−2. -С. 35−37. .
- Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М. — Наука. — 1966. -7 07 с. .1. Яг .
- Попов В.В. Расчет на прочность первичной сборной обделки коллекторных тоннелей//Механика подземных со-» оружений. Тула. — 1982. — С. 127−132.
- Постольская O.K. Влияние строения горного массива и свойств скальных пород на напряженное состояние обделок напорных гидрогеологических туннелей// Гидротехническое строительство. 1986. — № 1. — С. 19−22.
- Постольская O.K., Титков В. И., Швачко И. Р., Юфин С. А. Программная основа математического моделирования сложных конструкций подземных сооружений в рамках МКЭ// Приложение числ. методов к задачам геомеханики. М. — МИСИ. — 1986. — С.181−186.
- Родин И.В. К определению величины горного давления с учетом поверхностных нагрузок// Докл. АН СССР. -1951. Т. 81. — № 6. — С. 1011−1014.
- Розанов М.С., Кассирова H.A., Судакова В. Н. Определение напряжений в бетонной обделки тоннеля от давления грунтовых вод методом фотоупругости // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. Т.75. — 1964. — с.103−122
- Рукин В.В., Руппенейт К. В. механизм взаимодействия обделки напорных тоннелей с массивом горных пород. М.: Наука, 1969. 161с.
- Руководство по. проектированию гидротехнических туннелей. М. — Стройиздат. — 1982. -.287 с. /
- Руководство по проектированию коммуникационных тоннелей. М. — Стройиздат. — 1979. — 70 с.
- Руководство по проектированию подземных горных выработок и расчету крепи. М. — Стройиздат. — 1983. — 273 с.
- Савин Т. Н. Распределение . напряжений около отверстий. Киев: Наукова думка. — 19 68. — 887 с.
- Строительные нормы и правила: = СНиП 11−90−80. Метрополитены. М. — Стройиздат. — 1981. — 64 с.
- Строительные нормы и правила: СНиП 11−44−78. Тоннели железнодорожные и автодорожные., М. — Стройиздат. — 197 8. — 28 с.
- Строительные нормы и правила: СНиП 2.06.09−84. Туннели гидротехнические. М. — Госстрой. — .1985. -18 с.
- Строительные нормы и правила: СНиП 11−40−80. Подземные горные выработки. М. — Стройиздат. 1982. — 239 с.
- Трумбачев В.Ф., Славин O.K. Методика моделирования горных пород методами фотомеханики. М. — Наука. — 1974. — 99 с.
- Фадеев A.B. Метод конечных элементов в геомеханике. М. — Недра. — 1987. — 221 с.
- Фадеев А.Б., Репина П. И., Абдылдаев Э. К. Метод конечных элементов при решении геотехнических задач и программа «Геомеханика». JI.: ЛИСИ. — 1982. — 72 с.
- Филатов H.A., Беляков В. Д., Иевлев Г. А. Фотоупругость в горной геомеханике. М. — Недра. — 1975. -184 с.
- Фотиева H.H. Расчет обделок тоннелей некругового поперечного сечения. М. — Стройиздат. — 1974. -239 с.
- Фотиева H.H. Расчет крепи подземных сооружений в сейсмически активных районах М. — Недра. — 1980.222 с.
- Фотиева H.H., Анциферова Л. Н. Расчет многослойных обделок тоннелей мелкого заложения// Механика подземных сооружений. Сб. научн. трудов. ТулГУ. Тула. -1997. -С. 9 — 25.
- Фотиева H.H., Афанасова О. В. Расчет круговойIдействие собственного веса грунта /Подземное и шахтное строительство. 1991. — № 2. — С.22−23.
- Фотиева H.H., Козлов А. Н. Расчет крепи параллельных выработок в сейсмических районах. М. — Недра. — 1992. — 231 с. «'¦-,.
- Фотиева H.H., Саммаль A.C. Расчет обделок тоннелей неглубокого заложения.//Сб. „Молодая наука новому тысячелетию“ Международная научно-техническая конференция. Тез.докл., Н. Челны Изд.Камского политехнического института 1996.-Ч.2.-с.10
- Фотиева H.H., Саммаль A.C. Расчет облегченной набрызгбетонной крепи в сочетании с анкерами.// Неделя горняка 98. Материалы круглого стола. Строительная геотехнологии: Научно-технические проблемы освоения подземного пространства. — М.: — 1998.- с.91−99I
- Фотиева H.H., Саммаль A.C., Климов Ю. И. Расчет многослойных конструкций крепи горных выработок некругового поперечного сечения// Вопросы разработки месторождений Дальнего Востока/ Межвузовский сборник научных трудов. Владивосток. — 1990. — С.» 10.
- Фролов Ю.С., Крук Ю. Е. Метрополитены на линиях мелкого заложения. Новая концепция строительства. М.: ТИМР. 1994. — 244 с.
- Хесин Г. Л., Дмоковский A.B. Исследование методом фотоупругости напряженного состояния подземных сооружений в условиях первой и второй смешанной задачи теории упругости.// Труды Гидропроекта, М.: Недра, -1970. № 18.- с.103−120
- Шерман Д. ИГ Упругая весомая полуплоскость, ослабленная отверстием эллиптической. формы,' достаточно близко расположенным от ее границы// Докл. АН СССР. -1961. Т.27. — С.527−563. '
- Хесин Г. Л., Дмоковский A.B. Исследование методом фотоупругости напряженного состояния подземных сооружений в условиях первой и второй смешанной задачи теории упругости // Труды Гидропроекта, М.: Недра., 1970.- № 18- с.103−120
- Эристов B.C. Расчет обделок напорных туннелей в анизотропных породах.// Гидротехническое строительство. 1979.- № 7 — с.6−12
- Bulychev N.S., Goncharov G.V. Design of shallow embedding tunnel linings// International Congress on Rock Mechanics. Aachen. — Deutschland. 1991. -S.1267−1271.
- Choi Gi Boc, Riu Chang Calkulation of transport tunnel lining strukture by using infinite element// Suhak.=Matematics.- 1993.-№ 3- c.61−64.
- Fotieva N.N., Bulychev N.S., Sammal A.S. Design of shallow tunnel linings/Prediction and Performance in Rock Mechanics and Rock Engineering. EUROCK'96/Torino/Italy.-A.A.Balkema, Rotterdam, Brookfield. P.677 680.
- Kim S.H., Burd H.I., Milligan G.W.E. Interaction between closely spaced tunnels clay// Proceedings of the international symposium on Geotechnical aspects of underground Construction in soft Ground/ London /
- UK / 15−17 April 1996/ A.A.Balkema/ Rotterdam/ Brookfield/ 1996. P.543−548
- Leca E. Modelling and prediction fon bored tunnels// Proceedings of the international symposium on Geotechnical aspects' of underground Construction in soft Ground/ London / UK / 15−17 April 1996/ A.A.Balkema/ Rotterdam/ Brookfield/. 1996. P.27−41
- Mair. R.I. Settlement, effects of bored. tunnels// Proceedings of the international symposium on Geotechnical aspects of underground Construction' in soft Ground/ London / UK / 15−17 April 1996/ A.A.Balkema/ Rotterdam/ Brookfield/ 1996. P.43−53
- Negro Ir A. Construction aspects of bored tunnels// Proceedings of the international symposium on Geotechnical aspects of underground Construction in soft Ground/ London / UK / 15−17 April 1996/ A.A.Balkema/ Rotterdam/ Brookfield/ 1996. P.11−18
- Sammal A.S. Designing multilayer underground structures of an arbitrary cross-section// Studia Geo-technica et Mechanica. Poland. — Vol. XVII. — № 3 -4. — 1995. — P. 55 — 60.
- Static analysis of a lined shallow tunnel under surface loading// Report 126/00 NEGE/NDE// Laboratorio Nacional de Engenharia Civil// Lisbon, March 2000 ' : — .