Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

АНАЛИЗ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПРОХОДКИ ТОННЕЛЯ НА ДЕФОРМАЦИИ ГРУНТОВОГО МАССИВА

Рафаэль Фаритович Шарафутдинов, Олег Николаевич Исаев, Денис Сергеевич Закатов

Аннотация


Анализируются методы и результаты моделирования влияния проходки тоннеля на деформации окружающего грунтового массива. Отмечается, что с точки зрения деформаций окружающего массива грунта наиболее корректные результаты дает метод усадки с учетом веса вынутого грунта CMW; использование комплексных моделей с двойным изотропным упрочнением (HS, HSS) не всегда дает адекватные результаты, поскольку указанные модели не учитывают изменение положения поверхности
текучести в результате сложной разгрузки массива, характерное для рассматриваемого типа задач. При их применении осадки земной поверхности для нормально уплотненных грунтов могут оказаться завышены в 1.5…2 раза, а для переуплотненных (OCR > 1) грунтов – занижены. Даны рекомендации по прогнозу осадок при тоннелировании.


Полный текст:

PDF

Литература


Peck R.B. Deep excavation and tunneling in soft ground. State of the art report // Proc. 7th Int. Conf. SMFE. – Mexico City, 1969. – pp. 225-258.

Attewel, P.B., Soil Movements Inducted by Tunneling and their Effects on Pipelines and Structure / P.B. Attewel, J. Yeates, A.R. Selby. – NY. : Glasgow and London Published in the USA by Chapman and Hall, 1986.

Mair, R.J.. Settlement effects of bored tunnels. In International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, pages 43–53, London, 1996. Balkema.

Пушилин, А.Н. Метод расчета усилий в конструкциях зданий при деформировании основания из-за проходки подземной выработки / А.Н. Пушилин, А.В. Фаворов, В.И. Шейнин // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2007. – № 3. – С. 2-6.

O’Reilly, M.P. Settlements above tunnels in the United Kingdom – their magnitude and prediction / M.P. O’Reilly, B.M. New // In proc. Tunnelling ’82 – L. :IMM, 1982. – pp.137-181.

Исаев О.Н., Шарафутдинов Р.Ф. Перебор грунта при строительстве коммуникационных тоннелей щитовым способом. Механизация строительства. №6-2012. – М. 2012. Стр. 2-7.

Исаев О.Н., Шарафутдинов Р.Ф. Экспериментальные исследования перебора грунта при микротоннелировании. Транспортное строительство. №07/2015. Стр. 7-10.

Mair, R.J., Bored tunneling in the urban environment. / R.J. Mair, R.N. Taylor // Proceedings of the Fourteenth international conference of soil mechanics and foundation engineering, V.4. – L. : A.A.Balkema / Rotterdam / Brookfield, 1997. – pp. 2353 – 2386.

Тер-Мартиросян А.З., Бабушкин Н.Ф., Исаев И.О., Шишкина В.В. Определение фактического коэффициента перебора грунта путем анализа данных мониторинга // Геотехника. 2020. Т. 7. № 1. С. 34–42.

Möller, S. Tunnel induced settlements and structural force in linings: doctoral thesis / Sven Cristian Möller. – Stuttgart, 2006. 174 p.

Hung, C. J., Monsees, J., Munfah, N., and Wisniewski, J. (2009). “Technical manual for design and construction of road tunnels.” Rep. FHWA-NHI-09-010 prepared for U.S. Dept. of Transportation, Parsons Brinckerhoff, New York.

Petrukhin V.P., Isaev O.N., Sharafutdinov R.F. Determination of the parameters for numerical modeling of soil deformations when using finite element calculation in course of utility tunneling. Proceedings of the 15th European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 13-17 september 2011. Edinburg, UK. pp. 3917-3922

Петрухин В.П., Исаев О.Н. Шарафутдинов Р.Ф. Моделирование деформаций грунтового массива при проходке тоннелей. Часть 1: Исследования влияния расчетных параметров. Транспортное строительство. №9/2014. Стр. 7-11.

Петрухин В.П., Исаев О.Н. Шарафутдинов Р.Ф. Моделирование деформаций грунтового массива при проходке тоннелей. Часть 2: Методика выбора параметров численного моделирования. Транспортное строительство. №10/2014. Стр. 14-15.

Çelik, S. Comparison of Mohr-Coulomb and Hardening Soil Models’ Numerical Estimation of Ground Surface Settlement Caused by Tunneling Tünel Kazısından Dolayı Zemin Yüzeyindeki Oturmaların Mohr- Coulomb ve Pekleşen Zemin Modelleriyle Nümerik Tahminlerinin Karşılaşt. Iğdır Univ. J. Inst. Sci. Technol. 2017, 7, 95–102.

Fahmi Aldiamar, Masyhur Irsyam, Bigman Hutapea, Endra Susila, Ramli Nazir. Evaluation of Lateral and Axial Deformation for Earth Pressure Balance (EPB) Tunnel Construction Using 3-Dimension Finite Element Method. J. Eng. Technol. Sci., Vol. 53, No. 5, 2021, 210503

Hussein Elarabi; Anas A. Mohamed., The Effect of Installation Procedures and Constitutive Laws for Numerical Simulation of Closed Face Tunnelling, 19th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Seoul), pp. 725-728, 2017.

Vermeer P. A. and Brinkgreve R. PLAXIS Version 5 Manual. Rotterdam, a. a. balkema edition, 1993.

Zang, Y., Gan, P., Yan, J., Liu, S., & Yan, Z. (2019). Effects of Construction Sequences and Volume Loss on Perpendicularly Crossing Tunnels. Advances in Civil Engineering, 2019, 1–12. doi:10.1155/2019/6017206.

Möller SC and Vermeer PA (2008) On numerical simulation of tunnel installation. Tunnelling and Underground Space Technology 23(4): 461–475.

Zakhem, A.-M., & El Naggar, H. (2019). Effect of the Constitutive Material Model Employed on Predictions of the Behaviour of Earth Pressure Balance (EPB) Shield-Driven Tunnels. Transportation Geotechnics, 100264. doi:10.1016/j.trgeo.2019.100264.

Möller, S.C. & Vermeer, P.A. 2005. Prediction of settlements and structural forces in linings due to tunnelling. Proceeding 5th Int. Symposium on Underground Construction in soft Ground, IS-Amsterdam 2005.

Likitlersuang, S., Surarak, C., Suwansawat, S., Wanatowski, D., Oh, E., & Balasubramaniam, A. (2014). Simplified finite-element modelling for tunnelling-induced settlements. Geotechnical Research, 1(4), 133–152. doi:10.1680/gr.14.00016.

Ahmed, M., & Iskander, M. (2011). Analysis of Tunneling-Induced Ground Movements Using Transparent Soil Models. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 137(5), 525–535. doi:10.1061/(asce)gt.1943-5606.0000456.

Cording, E. J. and Hansmire, W. H. Displacements around soft ground tunnels - general report. In 5th Pan American Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Session IV, pages 571–632, Buenos Aires, 1975. Balkema: Rotterdam.

Chen, S.-L., Lee, S.-C., & Wei, Y.-S. (2016). Numerical Analysis of Ground Surface Settlement Induced by Double-O Tube Shield Tunneling. Journal of Performance of Constructed Facilities, 30(5), 04016012. doi:10.1061/(asce)cf.1943-5509.0000732.

Тер-Мартиросян А.З., Исаев И.О., Алмакаева А.С. Определение фактического коэффициента перебора (участок «Стахановская улица» – «Нижегородская улица») // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. Вып. 12. С. 1644–1653. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.12.1644-1653

Тер-Мартиросян А.З., Кивлюк В.П., Исаев И.О., Шишкина В.В. Определение фактического коэффициента перебора (участок «Косино» – «Юго-Восточная») // Construction and Geotechnics. – 2021. – Т. 12, № 2. – С. 5–14. DOI: 10.15593/2224-9826/2021.2.01

Строкова Л.А. Моделирование оседания поверхности при проходке туннеля щитовым способом // Известия Томского политехнического университета. – 2008. – № 1. – С. 45–50.

Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра. 1987. 221 с.

Addenbrooke, T. I., Potts, D. M., & Puzrin, A. M. (1997). The influence of pre-failure soil stiffness on the numerical analysis of tunnel construction. Géotechnique, 47(3), 693–712. doi:10.1680/geot.1997.47.3.693.

Ильичев В.А., Никифорова Н.С., Тупиков М.М. Исследования деформирования грунтовых массивов при строительстве мелкозаглубленных коммуникационных тоннелей. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2011. №3, С.8-15.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.