Автореферат (1173113)
Текст из файла
На правах рукописиШАРИФОВ Симбод АмзалиевичСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВОПЕРЕЖАЮЩИХ ЭКРАНОВ ИЗ ТРУБ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТРАНСПОРТНЫХТОННЕЛЕЙ В СЛОЖНЫХ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХТАДЖИКИСТАНА05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов,аэродромов, мостов и транспортных тоннелейАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учёной степеникандидата технических наукМосква - 2019Работа выполнена в федеральном государственном бюджетномобразовательном учреждении высшего образования «Московский автомобильнодорожный государственный технический университет (МАДИ)» на кафедре «Мосты, тоннели и строительные конструкции».Научный руководитель:Кандидат технических наук, профессорМаковский Лев ВениаминовичОфициальные оппоненты:Мазеин Сергей Валерьевич - доктор техническихнаук, профессор, профессор кафедры «Транспортные тоннели и метрополитены» ИПСС РУТ(МИИТ)Русанов Владимир Евгеньевич - кандидат технических наук, доцент, заместитель генерального директора ООО «НИЦ Тоннельной Ассоциации»Ведущая организация:Акционерное общество «Научно-исследовательскийинститут транспортного строительства»(АО ЦНИИС)Защита состоится «19» сентября 2019 г.
в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 на базе ФГБОУ ВО «Московский автомобильнодорожный государственный технический университет (МАДИ)» по адресу: 125319,Ленинградский проспект, д. 64, ауд. 42.Телефон для справок 8 (499) 346-01-68 (доб. 1324)С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВО«Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет(МАДИ)» http://www.madi.ruАвтореферат разослан «____» ____________2019 г.Ученый секретарьдиссертационного советакандидат технических наук, доцентБорисюкНикита Владимирович3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИОНОЙ РАБОТЫАктуальность темыАктуальность темы диссертационной работы определяется возрастанием объемов строительства транспортных и гидротехнических тоннелей в сложных горногеологических условиях Республики Таджикистан. Горно-геологические условияреспублики характеризуются многочисленными тектоническими разломами, которые при строительстве тоннелей традиционными методами часто приводят к аварийным ситуациям, увеличению сроков и стоимости строительства, что требуетприменения эффективных методов, в том числе защитных опережающих крепей.Эффективность данной технологии, подтверждается её применением в мировойпрактике тоннелестроения, однако в Таджикистане отсутствуют нормативные документы, регламентирующие требования к конструированию, расчету и возведению опережающих крепей в сложных горно-геологических условиях.
В связи сэтим необходимо проведение исследований по установлению рациональных параметров опережающих крепей и разработать практических рекомендаций по их применению.Степень разработанности темы исследованияВопросы внедрения и совершенствования технологии строительства транспортных тоннелей с помощью опережающих крепей, встречается в работах многих ведущих советских и российских специалистов Безродного К.П., БессоловаП.П., Бочарова В.Ф., Веселовского В.Н., Власова С.Н., Воробьева Л.А., ГарбераВ.А., Колина Д.И., Маковского Л.В., Меркина В.Е., Милова В.Г., СтарчевскойЛ.Л., Туренского С.Н., Чеботаева В.В., Чеботарева С.В., Щекудова Е.В. и др.
Зарубежом методика расчета опережающих крепей отражены в работах AttewellP.B., Yeates J. Selby A.R. (Англия), G.M. Volkman, Shubert W.A. (Австрия), P.P.Oresta, D. Peila (Италия), John M, Mattle B. (Словакия), Gary W. Rhodes, Joseph L.Kauschinger (США), N. Vlachopoulos, M. Diederiches, J. Oke, (Канада), I. Ocak (Турция), E. Jahangir, J.P.
Janin (Франция), Ki-Il Song, Kim S.H, Gye-Chun Cho, SeokBue Chang, In-Mo Lee (Южная Корея), I. Harazaki, H. Anon, A. Matsuda, T. Aoki, Y.Hakoishi (Япония) и дрг.Анализ современного мирового опыта проектирования и строительстватранспортных тоннелей в сложных горно-геологических условиях дает основаниесформулировать цель и задачи исследования.4Цель и задачи исследованияЦель исследования: Обоснование конструктивно-технологических параметровопережающих крепей в виде защитных экранов из труб в сложных горно-геологических условиях Таджикистана и выявление закономерностей поведения конструкции тоннеля во взаимодействии с породным массивом на различных этапах строительства.Объект исследования: Транспортные тоннели, пресекающие тектоническинарушенные зоны.Предмет исследования: Напряженно – деформированное состояние породного массива и обделки при проходке тоннеля через тектонически нарушенныезоны.Задачи исследования: разработка в геотехническом программном комплексе Midas GTS NX имитационной трехмерной модели «тоннель-экран-массив» на участках нарушеннойзоны по трассе автодорожного тоннеля Хатлон для исследования напряжено-деформированного состояния (НДС) конструкции тоннеля и горного массива с учетом физико-механических свойств грунтов разлома, его ширины и угла раскрытияпо отношению к оси тоннеля; установление зависимостей перемещений и напряжении в тоннельной обделке без опережающего экрана из труб и с экраном от геометрических, инженерно геологических и технологических факторов на участке разлома. разработка рекомендации по результатам исследований по применению опережающих экранов из труб при строительстве транспортных тоннелей глубокогозаложения в сложных горно-геологических условиях Таджикистана.Научная новизна исследования впервые в практике тоннелестроения Таджикистана исследована работа обделки и опережающей крепи тоннелей в виде защитного экрана из труб в сложныхгорно-геологических условиях, в частности, в тектонических разломах; разработана математическая модель в трехмерном пространстве и исследовано влияние тектонических разломов на НДС массива и конструкции обделки тоннеля в зависимости от физико-механических свойств горной породы, ширины иугла раскрытия по отношение к оси тоннеля; разработана математическая модель «тоннель-экран из труб-массив» пристроительстве тоннелей глубокого заложения;5 выявлены закономерности поведения конструкции тоннеля во взаимодействии с породным массивом на различных этапах строительства;Методы исследованийДля исследования (НДС) конструкции тоннеля и грунтового массива в тектонических разломах проведены численные эксперименты методом математическогомоделирования.
Для создания трехмерной математической модели «тоннельэкран-массив» использовался геотехнический программный комплекс (ПК) MidasGTS NX на основе метода конечных элементов (МКЭ). Результаты численных расчетов обработаны статистическим методом экспоненциальной регрессии.Практическая и теоретические значимости работы составляют: создана трехмерная модель системы «тоннель – массив» на участке зон разлома в ПК Midas GTS NX; создана трехмерная модель «тоннель-экран из труб-массив» в ПК Midas GTSNX; рекомендации по проектированию транспортных тоннелей глубокого заложения с применением защитных экранов из труб в сложных горно-геологическихусловиях.На защиту выносятся: анализ современного мирового опыта проектирования и строительства горных транспортных тоннелей в сложных горно-геологических условиях: особенности проходки тоннелей через зоны тектонических нарушений в Таджикистане. разработанная пространственная конечно – элементная модель системы«тоннель - массив» на участке разлома; исследования влияния инженерно – геологических факторов и геометрических параметров разлома на НДС тоннельной обделки; разработанная математическая модель системы «тоннель – экран из труб –массив» на участке зон разлома; результаты исследований влияния разработки забоя на НДС защитногоэкрана из труб и тоннельной обделки, а также на перемещения грунта в забое; рекомендации по применению опережающих экранов из труб при преодолении зон тектонических разломов в условиях Таджикистана.Апробация работы и публикацииАпробация работы.
Основные результаты работы доложены и одобрены на международной научно-практической конференции «Дороги-СНГ: проблемы и6перспективы», Москва, МАДИ, 11 декабря 2017 г. и на 76-й и 77 -й научно-методической и научно-исследовательских конференциях МАДИ, Москва, 2018 г.
и2019г.Публикации.По материалам исследования опубликовано 3 статьи в журналах, рекомендованным ВАК РФ для публикации материалов диссертационных работ на соискание ученой степени кандидата технических наук.Структура и объем работыДиссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников из 91 наименований, в том числе 39 на английском языке исодержит 141 страниц основного текста, 93 рисунков и 16 таблиц и 1 приложение.Специальность, которой соответствует диссертация.
Согласно сформулированной цели научной работы, научной новизне, установленной практическойзначимости, диссертация соответствует паспорту специальности 05.23.11.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИВо введении отмечен актуальность проблемы, сформулированы цель и задачиработы, а также ее научная новизна и методика исследований. Отмечается важность работы при строительстве тоннелей в сложных горно-геологических условиях Таджикистана.В первой главе диссертации проанализирован мировой опыт тоннелестроении в сложных горно-геологических условиях.
Отмечены особенности горно-геологических условий и современные тенденции в области строительства горныхтранспортных тоннелей в Таджикистане.Общая протяженность автомобильных дорог Республики Таджикистан на2017 год составила 14172 км, а их плотность на 1000 кв. км -187 км. На сегодняшний день на автомобильный транспорт в республике приходится более 85% перевозки грузов. На пространстве СНГ наиболее протяженные горные автодорожныетоннели построены в Таджикистане, в том числе тоннели Шахристан длиной 5,25км, Истиклол 5,04 км, Дусти 1,05 км, которые расположены на автотрассе Душанбе-Худжанд. Так же на автодороге Душанбе-Кульма построены тоннель Хатлон длиной 4,45 км и тоннель Озоди длиной 2,25 км.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
