Диссертация (1173128), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Таблица 4.10. Коэффициенты модели анализа нескольких линейных регрессий для нормализованных данных Фактор Коэффициеит пиплиэп Ширина тоннеля Вг 73,34 Высота тоннеля Нг Модуль деформации грунта Ео 30,27 -29,87 -0,49 Угол внутреннего трения грунта д -54,11 Сцепление грунта с Глубина заложения тоннеля Н~ -11,88 1,45 Величина строительного зазора а Усилие продавливания М 13,93 127 Как видно из таблицы 4.10, ширина тоннеля Вг и величина строительного зазора а имеют наибольшее и наименьшее положительное влияние на определение максимальной деформации поверхности земли соответственно. Сцепление грунта с и глубина заложения тоннеля Н~ имеют наибольшее и наименьшее негативное влияние на максимальные вертикальные деформации поверхности земли.
Очевидно, что угол внутреннего трения грунта у не имеет никакой корреляции с максимальной осадкой поверхности земли и может быть проигнорирован. Абсолютные значения процентного соотношения отдельных факторов в определении максимальной деформации поверхности земли показаны на рисунке 34,1% 14 1% 13 9% 0,7% 0,2% аеа н~ а (р бт с Нт Ео И 0,008а — 0,0008М; (4.13) Вт'о 1 б 02 + б 1 7Вт + 0 426Нт 0 1 84Ео 0 791 у 0 1 7с 1 022На 0,003а+ 0,0141ч; (4.14) )о ах 0 945 + 2 63Вт 0 1 36Н, — 0,04Ео — 0,194ср — 0,038с — 0,38Н, 0,005а+ 0,004М; (4.15) Крах 2 577 0 96Вт 0 044Нт + 0 021 Ео + 0 04бу + 0 056с + 0„1 86На + 0,00036а — 0,00043К. (4.1б) В таблице 4.11 представлены результаты анализа нескольких линейных регрессий, проведенные по нормализованным данным для оценки влияния факторов исследования на параметры мульды деформаций поверхности земли и абсолютные значения процентного соотношения отдельных факторов влияния на параметры мульды деформаций.
128 Рисунок 4.40. Процентные соотношения отдельных факторов Из графика на рисунке 4.40 видно, что ширина тоннеля оказывает наибольшее влияние на деформации поверхности земли — 34,1%, за которым следует сцепление грунта — 25,1%, высота тоннеля — 14,1%, модуль деформации грунта — 13,9%, усилие продавливания — б,5%, глубина заложения тоннеля— 5,5%, величина строительного зазора — 0,7% и угол внутреннего трения грунта практически не влияет на деформации поверхности земли 0,2%. Влияние совокупности факторов на параметры мульды деформаций поверхности земли показано в следующих формулах: < = О 455 О 185Вт + О 32Нт+ 0 001 Ео + 0 029ср+ О 018с+ О 506На + Таблица 4.11.
Коэффициенты модели анализа нескольких линейных регрессий для нормализованных данных Коэффициеиты анализа Факторы ниах, Киги -1,02 33,93 Ширина тоннеля Вт (11, 74%) 1'58,81%) Высота тоннеля Нт Модуль деформации грунта Ес 0,36 -9,88 Угол внутреннего трения грунта д (4,17%) (9,89%) -5,33 0,55 Сцепление грунта с 1'6,36%) 1'4,90%) Глубина заложения тоннеля Н~ -0,14 0,30 Величина строительного зазора а (3,40%) (0,82%) Усилие продавливания 1М где 1,„„, — максимальный наклон кривой мульды деформаций, мм(м; 1'„, = 0,506.— '"; й,, — максимальная кривизна кривой мульды деформаций, 11м, й,п = 0,445 .2 К„„„— минимальный радиус кривой мульды деформаций, м, Я„„„= 2,247 — [81].
этах Таким образом, в наибольшей степени на максимальный наклон 1„„, (58,81%) и минимальный радиус Я„„„(48,71%) влияет ширина тоннеля а на абсциссы точки перегиба ( (58,27%) и (с (33,07%) — глубина заложения тоннеля. 129 1,20 1,60 (13,81%) (2,08%) 0,03 -5,75 (0,37%) (5,06%) 5,06 -10,22 (58,27%) (15,49%) -0,16 2,81 (1,88%) (2,95%) В скобках указана степень влияния каждого коэффицента. 14,44 ~ -0,53 (9,36%) ~ (48, 71%) -0,51 ~ -0,17 (2,95%) ~ (2,29%) -1,24 0,65 (11,62%) 1'8,26%) -2,43, 0,57 (10,15%) ~ (14,19%) -1,20 1,74 (31,08%) ~ (7,65%) -3,81 1„86 1'33,07%,1 (14, 67%) -0,20 0,01 (0,24%) (0,20%) 0,72, -0,09 1'1,54%) ~ (4,03%) Наименьше влияние на7' „й„, и Я„„ь (0,82~4, 0,24О4 и 0,20;4) оказывает величина строительного зазора, а на ~' (0,37%) — модуль деформации грунта.
Выводы по главе 4 В результате проведенных исследований на пространственной конечно- элементной модели оценено влияние на деформации поверхности земли таких факторов как модуль деформации, сцепление, угол внутреннего трения грунта, размеры тоннеля, величина строительного зазора и усилие продавливания. На основании анализа результатов исследований с применением математических статистических методов можно сделать следующие выводы.
1. Проведенное в диссертации изучение влияния продавливания тоннеля на деформации дневной поверхности опирается на специально разработанную методику, базирующуюся на ЗР-моделировании системы «тоннель — грунтовый массив» с учетом геометрических, инженерно-геологических и технологических факторов и реализованную в комплексе «Р1 АХИ 30 — П)ХХЕ1.». 2. Для исследования ДС системы «тоннель — грунтовый массив» была составлена матрица планирования численных экспериментов, содержащая факторы, изменяющиеся на 3 - б уровнях, на каждом из которых изменяется только один из 8 параметров.
Рассматривались следующие параметры: модуль деформации, сцепление, угол внутреннего трения грунта, ширина тоннеля, высота тоннеля, глубина заложения тоннеля, величина строительного зазора и усилие продавливания. Наличие матрицы дало возможность оценить взаимодействие в системе «тоннель — грунтовый массив» в зависимости как от отдельных варьируемых факторов, так и от их совокупности. 3.
В рамках диссертационного исследования выполнены численные эксперименты (29 серий по определению деформаций дневной поверхности относительно поперечных сечений тоннеля) и проанализированы их результаты. На этой основе построены графики функции нормального распределения Гаусса, описывающиедеформации дневной поверхности, что позволило установить характеристики мульды деформаций. Выявилось, что расчетные графики и по 130 функциям Гаусса практически идентичны, подтверждая работоспособность предложенной математической модели.
4. С помощью тренд-анализа выявлены зависимости для оценки возможных конструктивно-технологических решений и влияния отдельных факторов и их совокупностей на характеристики мульды деформаций дневной поверхности в результате продавливания. 5. Результаты исследований показали, что наибольшее влияние на деформации поверхности земли оказывают ширина тоннеля и сцепление грунта. Исследование отдельного влияния ширины тоннеля и сцепления грунта на деформации поверхности земли показало, что максимальная вертикальная деформация поверхности земли значительно (на 76,93',4) увеличивается при изменении ширины тоннеля от 3,6 до 8,0 м.
Максимальная деформация поверхности земли уменьшается (на 88,36%) при увеличении коэффициента сцепления грунта от 1 до 30 кПа. При оценке влияния совокупности восьми факторов на деформации поверхности земли было установлено, что ширина тоннеля оказывает наибольшее влияние (34,1%), сцепление грунта (25,1%), высота тоннеля (14,1%), модуль деформации грунта (13,9%), усилие продавливания (6,5%), глубина заложения тоннеля (5,5%). 6. Результаты исследования показали, что угол внутреннего трения грунта практически не влияет на деформации поверхности земли.
Максимальные вертикальные деформации поверхности земли уменьшаются на 8,6',4 при изменении угла внутреннего трения от 30 до 40 град., а при оценке влияния совокупности факторов на деформации поверхности земли его влияние составило 0,2',4 по сравнению с другими факторами. 7. Технологические факторы незначительно влияют на деформацию поверхности земли. При изменении величины строительного зазора от 20 до 50 мм деформация поверхности земли увеличивается на 9,5',4, а при увеличении значения усилия продавливания от М~ до Х4 деформация поверхности земли уменьшается на 11,8;4. По сравнению с другими восемью факторами влияние величины строительного зазора составляет 0,7',4, а влияние усилия продавливания 131 -6,5',4 при оценке влияния совокупности факторов на деформации поверхности земли.
8. Глубина заложения тоннеля оказывает наибольшее влияние на абсциссы точки перегиба ~' и максимальную кривизну й„, мульды деформаций; ширина тоннеля оказывает наибольшее влияние на максимальный наклон ~',,„и минимальный радиус Я;„мульды деформаций. Результаты исследование показали, что влияние глубины заложения тоннеля на абсциссу точки перегиба ~' — 58,27'о и максимальная кривизна 1с „— 33,07;4, влияние ширины тоннеля на максимальный наклон 1, — 58,81'.о и минимальный радиус Я;„— 48,71;4. Влияние факторов исследования на параметры мульды деформаций поверхности земли показано в формулах (4.13), ~4.14), (4.15) и (4.16) и представлено в таблице 4.11.
132 ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО НАЗНАЧЕНИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКТИВНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И МИНИМИЗАЦИИ НАРУШЕНИЙ ПОВЕРХНОСТНЫХ УСЛОВИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ МЕТОДОМ ПРОДАВЛИВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ВЬЕТНАМА 5.1. Общие положения Закрытый способ прокладки тоннелей, сопровождающийся деформациями массивов грунта и дневной поверхности и, соответственно, повреждениями автомобильных дорог, инженерных коммуникаций, близко расположенных зданий и др., в условиях плотно застроенных крупнейших городов Вьетнама сопряжен с определенными ограничениями возможных деформаций в ходе строительства тоннеля.
В сложных градостроительных условиях весьма эффективным оказывается метод продавливания, при котором за счет смещений грунтовой толщи ножевой частью возникают преимущественно горизонтальные сдвижения и деформации поверхности земли в пределах призмы обрушения, что обусловлено главным образом выпусками грунта. При строительстве тоннелей методом продавливания применяют различные меры для минимизации нарушений поверхностных условий, предусматривающие выбор рациональных планировочных и конструктивно-технологических решений, а также стабилизацию окружающего тоннельную выработку грунта с применением искусственного замораживания, химического закрепления и струйной цементации грунтов до начала или во время продавливания тоннеля, а также применение защитных экранов из труб и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
