Delist.ru

Напряженно-деформированное состояние системы "конструкция тоннеля - грунтовый массив" при строительстве тоннелей мелкого заложения полуоткрытым способом (13.05.2010)

Автор: Зиборов Максим Андреевич

ЗИБОРОВ Максим Андреевич

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ «КОНСТРУКЦИЯ ТОННЕЛЯ – ГРУНТОВЫЙ МАССИВ» ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ ПОЛУОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2010

Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ) на кафедре мостов и транспортных тоннелей.

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Маковский Лев Вениаминович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Меркин Валерий Евсеевич

кандидат технических наук,

Четыркин Николай Сергеевич

Ведущая организация: ГУП «Мосинжпроект»

Защита диссертации состоится 17 июня 2010 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК РФ при Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенные печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета. Копию отзыва просим присылать по e-mail: uchsovet@madi.ru

Телефон для справок 8 (499) 155 - 93 - 24.

Автореферат разослан «13» мая 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук,

профессор Борисюк Н.В.

ОбщАЯ характеристика работы

Актуальность работы.

Актуальность диссертационной работы обусловлена расширением масштабов использования подземного пространства для решения городских транспортных проблем, а также необходимостью подземного строительства в условиях высокоинтенсивного уличного движения.

В настоящее время при строительстве городских тоннелей мелкого заложения применяют преимущественно открытый способ работ, вызывающий серьезные нарушения поверхностных условий. С целью минимизации этих нарушений в практике тоннелестроения находят применение различные модификации полуоткрытого способа: траншейный, «кернтнерский», «зиллертальский», «рамной крепи». Благодаря определенной последовательности работ полуоткрытый способ позволяет вести строительство подземного сооружения с меньшим по сравнению с открытым способом перерывом движения на поверхности земли. Эффективность полуоткрытого способа подтверждается успешным опытом его применения во многих городах Европы, Северной Америки и Японии. Однако некоторые вопросы, касающиеся взаимодействия грунтового массива с конструкцией тоннеля на всех этапах строительства с учетом пространственной работы строящегося сооружения, изучены недостаточно. В связи с этим возникает необходимость проведения научных исследований.

Цель и задачи диссертации.

Целью диссертационной работы является исследование закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) системы «конструкция тоннеля – грунтовый массив» на различных этапах строительства тоннеля полуоткрытым способом с учетом конструктивно-технологических особенностей и инженерно-геологических условий.

В соответствии с поставленной целью определены задачи исследований:

анализ технических решений, используемых при строительстве тоннелей мелкого заложения полуоткрытым способом;

разработка пространственных конечно-элементных моделей системы «конструкция тоннеля – грунтовый массив» для различных модификаций полуоткрытого способа с учетом технологии строительства;

проведение численных экспериментов на разработанных для выявления НДС системы «конструкция тоннеля – грунтовый массив» в процессе строительства и эксплуатации тоннеля;

установление зависимостей, характеризующих изменение выбранных параметров НДС системы «конструкция тоннеля – грунтовый массив» в зависимости от варьируемых факторов;

разработка рекомендаций по применению различных типов конструкций автотранспортных тоннелей мелкого заложения, сооружаемых полуоткрытым способом.

Методика исследований.

В основу исследований заложен комплексный подход к решению поставленной задачи, включающий научный анализ и обобщение материалов по применению полуоткрытого способа строительства тоннелей мелкого заложения. При этом все этапы строительства рассматриваются во взаимной связи.

Для проведения теоретических исследований НДС бинарной системы «конструкция тоннеля – грунтовый массив» использован метод конечных элементов (МКЭ), реализованный в программных комплексах PLAXIS и PLAXIS 3D TUNNEL. Для обработки результатов исследований применялись методы математической статистики.

Научная новизна работы:

загрузка...