Эффективные технологические параметры

компенсационного нагнетания в тоннелестроении

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

Шилин Андрей Александрович

кандидат технических наук,

Конюхов Дмитрий Сергеевич

Ведущая организация: НПО «Космос»

Защита диссертации состоится 16 декабря 2010 года в 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 «15» ноября 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук,

профессор Борисюк Н.В.

ОбщАЯ характеристика работы

Актуальность работы.

Актуальность диссертационной работы обусловлена увеличением объемов подземного строительства в сложных градостроительных и инженерно-геологических условиях, требующих применения специальных мер по улучшению физико-механических свойств грунтов основания и минимизации нарушений зданий и сооружений. Среди таких мер особое место занимает укрепление грунтового массива методом компенсационного нагнетания. Высокая эффективность этой технологии, подтвержденная практикой подземного строительства, способствует расширению сферы ее применения в крупных городах России. Однако вопросы по применению данной технологии в отечественной практике тоннелестроения изучены недостаточно, теоретические и экспериментальные исследования не проводились. В связи с этим, в настоящее время такие исследования являются весьма актуальными.

Цель и задачи диссертации.

Цель диссертации – установление эффективных технологических параметров компенсационного нагнетания. Для этого должны быть определены: размеры зоны нагнетания, положение этой зоны относительно вертикальной оси тоннеля, шаг инъекционных скважин, давление нагнетания, состав строительного раствора, величина объемного расширения скважины компенсационного нагнетания, необходимая для «поднятия» сооружения и др.

В соответствии с поставленной целью определены задачи исследований:

анализ существующего опыта применения метода компенсационного нагнетания;

разработка пространственных конечно-элементных моделей системы, включающей в себя грунтовый массив, зону компенсационного нагнетания, строящийся тоннель и защищаемое сооружение (в дальнейшем, «тоннель-укрепление-массив»);

проведение численных экспериментов для выявления НДС системы «тоннель-укрепление-массив»;

обработка и анализ экспериментальных исследований;

учет результатов экспериментальных исследований для корректировки теоретических исследований;

разработка методики определения основных параметров компенсационного нагнетания.

Методика исследований.

Методы исследований предусматривают комплексный подход, включающий научный анализ, обоснование и обобщение материалов по вопросам применения технологии компенсационного нагнетания в тоннелестроении с целью снижения осадок зданий и сооружений

В теоретических исследованиях использовано математическое моделирование на основе метода конечных элементов (МКЭ). Разработаны численные плоские и пространственные конечно-элементные модели для расчета системы «тоннель-укрепление-массив».

), Делфт, Нидерланды, в Кембриджском университете (Cambridge University), Кембридж, Англия, в Университете La Sapienza (La Sapienza University of Rome), Рим, Италия, в Роял Хасконинг (Royal Haskoning), Неймеген, Голландия.