Автореферат (1173127), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Пространственная математическая модель в программном комплексе«PLAXIS 3D – TUNNEL»Расчет модели показал, что использование защитных экранов из труб позволяетуменьшить максимальные деформации поверхности земли более чем на 65%.ОБЩИЕ ВЫВОДЫ1. В настоящее время в крупнейших городах Социалистической РеспубликиВьетнам – Ханое и Хошимине, наряду со строительством метрополитена,решается задача комплексного развития транспортных систем, сформулированнаяв соответствующем решении правительства страны в отношении развитиягородского транспорта до 2020 г. и на перспективу 2030 г., в том числе широкоеиспользование подземного пространства, включая устройство тоннелей дляпропуска транспорта и пешеходов, прокладки тоннелей метрополитена,строительства подземных гаражей, автостоянок и т.п.2.
При строительстве тоннелей под транспортными магистралями икоммуникациями используют различные методы, в том числе методпродавливания. Этот метод находит ширикое применение в России, ФРГ, Англии,США, Японии и др. странах вследствие обеспечения сохранности наземных иподземных сооружений, отсутствия перерывов в движении транспортных средствпо пересекаемой магистрали, высоких технико-экономических показателей,повышения безопасности работ, ограничения деформаций грунтового массива идневной поверхности в зоне строительства.3. Расширение области применения метода продавливания требует научногообоснования конструктивных и технологических параметров, а такжепрогнозирования деформаций грунтового массива и поверхности земли.
В связи сэтим в диссертационной работе с целью изучения деформаций в системе «тоннель –грунтовый массив» применены математические модели на основе реализованного впрограммном комплексе «PLAXIS 3D – TUNNEL» метода конечных элементов.214. Разработана пространственная математическая модель системы «тоннель –грунтовый массив». Продавливание тоннеля моделируется «пошаговым» методомв программном комплексе «PLAXIS 3D – TUNNEL» с использованием критерияМора – Кулона. Эта модель ввиду ее достаточно высокой эффективности идостоверности получаемых результатов (расхождение с данными натурныхнаблюдений не более 8,3 %) применена в теоретических исследованиях.5.
Создана матрица планирования численного эксперимента, котораясодержит геометрические факторы (размеры поперечного сечения тоннеля иглубина его заложения), инженерно-геологические факторы (физикомеханическиеипрочностно-деформационныесвойствагрунтов)итехнологические факторы (величина строительного зазора и усилиепродавливания), изменяющиеся на различных уровнях. Проведены ипроанализированы 29 серий численных экспериментов по результатам которыхвыявлены соответствующие закономерности и построены графики ДС системы«тоннель – грунтовый массив».6.
Методом тренд-анализа, получены, зависимости, позволяющие оценитьварианты конструктивно-технологических решений, влияние как отдельныхфакторов, так и их совокупности на максимальные деформации поверхностиземли и параметры мульды деформаций при продавливании тоннелей.Разработана модель множественной линейной регрессии для прогнозированиямаксимальных деформаций при продавливании тоннелей, а также оценки иранжирования влияния основных параметров.7. При оценке влияния совокупности восьми факторов было установлено, чтонаибольшее влияние на деформации поверхности земли оказывают ширинатоннеля (~34%), сцепление грунта (~25%), высота тоннеля (~14%) и модульдеформации грунта (~14%). Результаты исследования также показали, что усилиепродавливания и глубина заложения тоннеля оказывают незначительное влияние(6,5 % и 5,5 %), а величина строительного зазора и угол внутреннего трения (0,7 %и 0,2 %).8. По результатам исследований было выявлено, что глубина заложениятоннеля оказывает наибольшее влияние на абсциссы точки перегиба i (58,27%) имаксимальную кривизну мульды деформаций kmax (33,07%); ширина тоннеля - намаксимальный наклон jmax (58,81%) и минимальный радиус мульды деформацийRmin (48,71%).229.
Степень риска повреждений дорожного покрытия автомобильных иполотна железных дорог при продавливании под ними тоннелей определяетсямаксимальными деформациями поверхности земли и зависит от параметровмульды деформаций. Существуют четыре степени риска дорожных покрытий ижелезнодорожного полотна и в тех случаях, когда степень риска более 2,требуются специальные защитные меры: искусственное закрепление, лба забоя,применение специальной ножевой части, уменьшение сопротивления трения поповерхности обделки, устройство опережающей контурной или забойной крепи.10. При расположении тоннеля непосредственно под автомобильными илижелезными дорогами наиболее эффективной мерой минимизации деформацийявляется применение защитных экранов из труб, имеющих существенныепреимущества перед другими методами стабилизации грунтового массива.
Какпоказали проведенные в диссертационной работе исследования на пространственнойматематической модели с применением программного комплекса «PLAXIS 3D –TUNNEL», использование защитных экранов из труб позволяет уменьшитьмаксимальные деформации поверхности земли более чем на 65%.Дальнейшие исследования должны быть направлены на:- разработку и научное обоснование нормативных документов попродавливанию тоннелей в условиях крупнейших городов Вьетнама;- возможность применения метода продавливания в более широкомдиапазоне инженерно-геологических условий, включая когезионные грунты(плотные глины и суглинки и др.);- оценку влияния на деформации грунтового массива и поверхности земликолебаний уровня грунтовых вод в процессе продавливания тоннелей.- оценку влияния временных динамических нагрузок от транспортныхсредств на деформированное состояние системы «тоннель – грунтовый массив»при продавливании тоннелей под автомобильными и железными дорогами нанебольшой глубине (менее 1 м).23СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1.
Чан Ван Лой. Современная технология строительства тоннелей методомпродавливания. / Л.В. Маковский, Чан Ван Лой // Вестник Московскогоавтомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).– 2018. – № 2 (53). – С. 98–103.2. Чан Ван Лой. Расчет деформаций поверхности земли при строительстветоннелей методом продавливания. / Л.В. Маковский, Чан Ван Лой. // Наука итехника в дорожной отрасли. – 2018. – № 3 (85). – С. 17–18.3. Чан Ван Лой. Определение осадок поверхности земли при строительстветоннлей методом продавливания с учетом совокупности варьируемых факторов. /Л.В. Маковский, Чан Ван Лой // Вестник Московского автомобильно-дорожногогосударственного технического университета (МАДИ).
– 2018. – № 4 (54). – С.75–79.4. Чан Ван Лой. Исследование состояния грунтового массива пристроительстве городских тоннелей методом продавливания. / Л.В. Маковский,Чан Ван Лой. // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2019. – № 1 (87). – С. 17–19.5. Чан Ван Лой.
Строительство тоннелей мелкого заложения методомпродавливания. / Чан Ван Лой // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2019. – №2 (88). – С. 22–24.Подписано в печать 14 июня 2019 г. Формат 60x84/16Печать офсетная. Усл.печ.л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ 174МАДИ. 125319, Москва, Ленинградский пр-т, 64.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
