авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

Разработка метода расчета многослойных обделок взаимовлияющих параллельных круговых тоннелей мелкого заложения

-- [ Страница 4 ] --

На рис. 7 представлены эпюры нормальных тангенциальных напряжений, возникающих в точках внутреннего (рис. 7 а) и внешнего (рис. 7 б) контуров поперечных сечений обделок обоих тоннелей, вызываемых действием собственного веса грунта; на рис. 8 а,б показаны эпюры напряжений, обусловленных весом здания, для второго варианта расположения тоннелей.

Рис. 7. Эпюры напряжений в точках контуров поперечных сечений обделок тоннелей от действия собственного веса грунта Рис. 8. Эпюры напряжений в точках контуров поперечных сечений обделок тоннелей от действия веса здания

Расчеты показали, что укрепление грунта вокруг тоннелей может оказывать существенное влияние на напряженное состояние обделок, приводя к снижению напряжений. В первом варианте (центры сечений тоннелей расположены на горизонтальной прямой) снижение растягивающих напряжений достигает , а во втором случае (центры на вертикальной линии) – .

На рис. 9 а,б приведены расчетные схемы для определения напряженного состояния монолитных бетонных обделок двух тоннелей ливневой канализации, один из которых сооружен с применением предварительной укрепительной цементации при двух вариантах расположения тоннелей: центры сечений на одной глубине ; центры сечений на вертикальной прямой - , . Толщина зоны укрепленного грунта вокруг тоннеля - , радиусы поперечного сечения обделок тоннелей , , , , , , . Модуль деформации слоя укрепленного грунта - , коэффициент Пуассона . Внутренний напор воды в тоннелях - , удельный вес воды .

Рис. 9. Расчетные схемы тоннелей

Эпюры напряжений в точках наружного и внутреннего контуров поперечных сечений обделок приведены на рис. 10 а, 11а при действии собственного веса грунта, на рис. 10 б, 11 б при действии внутреннего напора.

Рис. 10. Эпюры напряжений в точках наружных (пунктирные линии) и внутренних (сплошные линии) контуров сечений обделок тоннелей: а – от собственного веса грунта; б – от действия внутреннего напора

В обделке правого тоннеля (сооружен без укрепления грунта) максимальные значения и растягивающих, и сжимающих напряжений от собственного веса грунта значительно превышают соответствующие напряжения в обделке левого тоннеля. Растягивающие напряжения на наружном контуре обделки левого тоннеля практически исчезают – максимальное значение напряжений не превышает по сравнению с для правого тоннеля. В точках внутреннего контура левого тоннеля растягивающие напряжения уменьшаются более чем в 3 раза, сжимающие напряжения уменьшаются на по сравнению с аналогичными точками правого.

Расчеты показали, что инъекционное укрепление при действии внутреннего напора снижает напряжения в обделках тоннелей на .

Рис. 11. Эпюры напряжений в точках наружных (пунктирные линии) и внутренних (сплошные линии) контуров сечений обделок тоннелей:

а – от действия собственного веса грунта; б – от действия внутреннего напора

Пятая глава посвящена выявлению закономерностей формирования напряженного состояния обделок параллельных круговых тоннелей мелкого заложения, сооружаемых с применением инъекционного укрепления грунта. Исследованы зависимости максимальных нормальных тангенциальных напряжений в точках внутренних контуров обделок, выполненных из высокопрочных и водонепроницаемых железобетонных блоков с перевязкой швов, трех параллельных тоннелей – двух основных и сервисного, от основных влияющих факторов: глубины заложения тоннелей , модуля деформации грунта , толщины слоев укрепленного грунта вокруг тоннелей , расстояний между центрами поперечных сечений тоннелей, положения сервисного тоннеля по отношению к основным, коэффициента бокового давления в ненарушенном массиве грунта , уровня грунтовых вод , ширины участка действия распределенной нагрузки, моделирующей вес здания или сооружения, абсциссы центра участка действия нагрузки на поверхности. Расчетная схема, в которой обделки тоннелей и области укрепленного грунта моделировались двуслойными кольцами, представлена на рис. 12.

 Расчетная схема Тоннели сооружаются в грунтах, модуль деформации которых -498

Рис. 12. Расчетная схема

Тоннели сооружаются в грунтах, модуль деформации которых изменяется от до , коэффициент Пуассона грунта принят равным , объемный вес - . Наружный диаметр обделок основных тоннелей , внутренний - , толщина железобетонных блоков ; наружный диаметр сервисного тоннеля , толщина обделки . Обделки тоннелей выполнены из бетона класса В45 с модулем деформации и коэффициентом Пуассона (рассмотрены случаи использования бетонов класса В40 с модулем деформации и класса В50 с модулем деформации ). Расчетная схема соответствует одновременной проходке тоннелей (худший случай) и креплению непосредственно в забое. Объемный вес грунтовых вод - .

На рис. 13 приведены зависимости максимальных растягивающих (положительных) и сжимающих (отрицательных) напряжений , возникающих в точках внутренних контуров обделок тоннелей, от глубины заложения . Номера линий 1, 2, 3 соответствуют значениям , , . Толщины зон укрепленного грунта приняты равными , коэффициент Пуассона укрепленного грунта , модуль деформации и коэффициент Пуассона бетона , (бетон В45), . Расстояния между осями основных и сервисного тоннеля равны .

 Зависимости напряжений, в точках внутренних контуров обделок основных-531

Рис. 13. Зависимости напряжений , в точках внутренних контуров обделок основных тоннелей (а); сервисного тоннеля (б) от глубины заложения тоннелей : 1 - =, 2 - =, 3 - =

На рис. 14 представлены зависимости напряжений , в точках внутренних контуров сечений обделок от толщин зон укрепленного грунта вокруг тоннелей.

Расчеты выполнялись при исходных данных: , , ; , ; в качестве модуля деформации материалов слоев, моделирующих обделки тоннелей, приняты модули деформации бетона класса В40 - (линии 1), класса В45 (линии 2), класса В50 (линии 3). Центры поперечных сечений тоннелей расположены на горизонтальной прямой, расстояния между основными и сервисным тоннелями приняты равными .

На рис. 15 даны зависимости напряжений , в точках внутренних контуров обделок тоннелей от глубины заложения сервисного тоннеля. Расчеты выполнены для обделок из бетона В40 - (линии 1), бетона В45 - (линии 2), бетона В50 - (линии 3). Положение сервисного тоннеля меняется относительно основных тоннелей от (расположен ниже основных на ) до (выше основных на ). Основные тоннели расположены на глубине , .

 Зависимости напряжений, в точках внутренних контуров обделок основных-568

Рис. 14. Зависимости напряжений , в точках внутренних контуров

обделок основных тоннелей (а); сервисного тоннеля (б) от размеров зон

укрепленного грунта вокруг тоннелей: 1 - ,

2 - , 3 -

 Зависимости напряжений, в точках внутренних контуров обделок основных-575

Рис. 15. Зависимости напряжений , в точках внутренних контуров

обделок основных тоннелей (а); сервисного тоннеля (б) от положения

сервисного тоннеля: 1 - ,

2 - , 3 -

На рис. 16 приведены выявленные зависимости максимальных отно-сительных напряжений в точках внутренних контуров поперечных сечений обделок левого тоннеля (рис. 16 а), правого (рис. 16 б), сервисного (рис. 16 в) от положения центра нагрузки шириной , моделирующей здание, на поверхности относительно тоннелей. Глубина заложения тоннелей , центры поперечных сечений расположены на одной горизонтальной прямой, расстояние между осями тоннелей , толщина зон укрепленного грунта вокруг тоннелей , модуль деформации укрепленного грунта . Расчеты выполнялись для разных значений модуля деформации грунта. Центр нагрузки смещается от положения (нагрузка расположена симметрично над комплексом тоннелей) до положения вправо.

 Зависимости относительных максимальных напряжений в точках внутренних-592

Рис. 16. Зависимости относительных максимальных напряжений

в точках внутренних контуров обделок левого тоннеля (а); правого тоннеля (б), сервисного тоннеля (в) от положения нагрузки на поверхности : (линии 1), (линии 2), (линии 3)

В шестой главе диссертационной работы выполнено сравнение результатов, полученных по разработанному методу, с данными численного моделирования и приведены результаты использования разработанного метода в целях практического проектирования. В целях детальной проверки полученных аналитических решений, апробации разработанного алгоритма расчета, отладки и тестирования разработанных компьютерных программ производились сравнения результатов расчетов с решениями частных задач, полученных Фотиевой Н.Н., Саммалем А.С., Анциферовой Л.Н., которые показали полное совпадение расчетных напряжений.

Сравнение результатов определения напряженного состояния двуслойных обделок параллельных тоннелей на действие собственного веса грунта, выполненного с использованием разработанного метода, с данными, полученными численным методом конечных элементов и предоставленными Самоделкиной Н.А. (Горный институт УрО РАН, Пермь), показало, что различия между максимальными расчетными нормальными тангенциальными напряжениями в точках внутреннего бетонного слоя, полученными разработанным методом и методом конечных элементов, не превышают . Для точек наружного бетонного слоя различия между максимальными расчетными напряжениями не превышают . В точках массива грунта расхождения между напряжениями не превышают .

Разработанный метод расчета использован при проектировании обделок коллекторных тоннелей в г. Рязани и совмещенных ливнево-канализационных тоннелей в г. Чебоксары. Исходные данные для расчетов конструкций подземных сооружений предоставлены ЗАО “Тоннельпроект” (г. Тула).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.