Assessment of the behaviour of flysch rock mass during tunnel boring in the primary lining using indicators and limit values of displacements and deformations

• Autorzy: Tajduś Antoni , Tajduś Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.24425/ams.2022.141463

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article describes the behaviour of the flysch rock massif (Carpathian flysch) during the drilling of three tunnels in the preliminary lining. These tunnels were excavated in: “Naprawa”, “Laliki”, and “Świnna Poręba”. The distance between these tunnels in a straight line was 50 km to 90 km. The results of the displacement of the contours of these tunnels and their convergence were analysed in detail. These values were compared with the indices used to assess the behaviour of the rock mass in the tunnel environment (Zasławski index and Hoek index) and the adopted limit values of displacements and deformations. On this basis, a critical analysis of the selection of initial supports in the completed tunnels was made, showing errors at the design stage.

Słowa kluczowe

EN

tunnel; preliminary lining of tunnel; assessment of flysch rock massif; Hoek's classification; Sakurai

PL

tunel; masyw skalny; podpora tunelu

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 67, no. 2
• Strony: 355--376
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tajduś Antoni

• Faculty of Civil Engineering and Resource Management, AGH University of Science and Technology, Mickiewicza 30 av., 30-059 Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9159-0549

autor

Tajduś Krzysztof

• Strata Mechanics Research Institute, Polish Academy of Science, 27 Reymonta Str., 30-059 Krakow, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-2014-0900

Bibliografia

• [1] A. Tajduś, M. Cała, K. Tajduś, Geomechanika w budownictwie podziemnym: projektowanie i budowa tuneli. Wydawnictwa AGH Kraków, Poland, 2012.
• [2] C. Carranza-torres, C. Fairhurst, The elasto-plastic response of underground excavations in rock masses that satisfy the Hoek Brown failure criterion, 36, 777-809 (1999).
• [3] P. Marinos, E. Hoek, GSI: A Geologically Friendly Tool for Rock Mass Strength Estimation. In: Proc. GeoEng2000 Conf., Melbourne, pp. 1422-1442 (2000).
• [4] E. Hoek, P. Marinos, Predicting tunnel squeezing problems in weak heterogeneous rock masses, Tunnels Tunn. Int. 32, 45-51 (2000).
• [5] G.P. Tziallas, H. Saroglou, G. Tsiambaos, Determination of mechanical properties of fl ysch using laboratory methods. Eng. Geol. 166, 81-89 (2013). DOI: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2013.09.002.
• [6] W. Margielewski, Structural control and types of movements of rock mass in anisotropic rocks: Case studies in the Polish Flysch Carpathians, 77, 47-68 (2006). DOI: https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2006.01.003.
• [7] G. Lunardi, M. Gatti, Tunnel monitoring system – A contribution for the preparation of guidelines, ITA Interational Tunneling Assoc. (n.d.) 1-8.
• [8] B. Prof, E. Pietro, L.C. Engineers, The design and construction of tunnels using the approach based on the analysis of controlled deformation in rocks and soils, 3-30 (2000).
• [9] E. Hoek, Support for very weak rock associated with faults and shear zones. In: Rock Support Reinf. Pract. Min., Routledge, pp. 19-32 (2018).
• [10] J.Z. Zasławski, Some Aspects of the Support of Deep Permanent Workings. In: National Coal Board (Ed.), Fifth Int. Strat. Control Conf., National government publication, London, 1972.
• [11] J.B. Drużko, J.Z. Zasławskij, F. Pieriepiczka, Ustrojcziwost osnownych gornych wyrabotok, Donieck, Donbass, 1975.
• [12] E. Hoek, Practical Rock Engineering: Evert Hoek consulting Inc, North Vancouver, BC, Canada. Retrieved 27th Febr. (2010) 237.
• [13] S. Sakurai, Displacement measurements associated with the design of underground openings. In: F. Meas. Geomech. Int. Symp., pp. 1163-1178 (1984).
• [14] M. Singh, B. Singh, J. Choudhari, Critical strain and squeezing of rock mass in tunnels. Tunn. Undergr. Sp. Technol. 22, 343-350 (2007).
• [15] A. Tajduś, K. Tajduś, The use of tunnels to development of transport in mountain areas, Geomatics, Landmanagement Landsc. 4, 103-112 (2013).
• [16] T. Majcherczy, Z. Niedbalski, M. Kowalski, 3D numerical modeling of road tunnel stability – the Laliki project. Arch. Min. Sci. 57, 61-78 (2012). DOI: https://doi.org/10.2478/v10267-012-0005-6.
• [17] L. Zabuski, Zachowanie się fliszowego ośrodka skalnego w otoczeniu konstrukcji podziemnej na przykładzie tunelu na niedużej głębokości. Wydawnictwo IBW PAN, Gdańsk (2002).
• [18] K. Thiel, Właściwości fizyko-mechaniczne i modele masywów skalnych polskich Karpat fliszowych. Wydaw. IBW PAN, Gdańsk (1995).
• [19] C. Jaeger, Rock mechanics and engineering. Cambridge University Press, 1979.
• [20] Z. Bestyński, K. Thiel, L. Zabuski, Zasady geotechnicznych klasyfikacji masywów fliszowych. Mater. Semin. Probl. Geotech. Przy Proj. i Budowie Tuneli Hydrotechnicznych, Świnna Poręba i Bielsk, 12-26 (1988).
• [21] Z.T. Bienawski, Rock mass classifications in rock engineering. (1976).
• [22] M. Dynowska, Prognozowanie deformacji górotworu fliszowego w otoczeniu tuneli. AGH University of Science and Technology, (1999).
• [23] Z. Niedbalski, P. Małkowski, T. Majcherczyk, Application of the NATM method in the road tunneling works in difficult geological conditions – The Carpathian flysch. Tunn. Undergr. Sp. Technol. 74, 41-59 (2018).
• [24] T. Majcherczyk, Z. Pilecki, Z. Niedbalski, E. Pilecka, M. Blajer, J. Pszonka, Wpływ warunków geologiczno-inżynierskich i geotechnicznych na dobór parametrów obudowy wstępnej tunelu drogowego w Lalikach. Gospod. Surowcami Miner. 28, 103-124 (2012).
• [25] A. Tajduś, K. Tajduś, Construction of a tunnel between Naprawa and Skomielna Biała on the S7 road. Bud. Górnicze i Tunelowe, 1-11 (2017).
• [26] F. Schiavone, U. Ryndak, M. Witczyński, Astaldi buduje nowy odcinek zakopianki, Naprawa – Skomielna Biała wraz z tunelem, Nowocz. Bud. Inżynieryjne, 36-41 (2017).
• [27] M. Cała, A. Tajduś, A. Stopkowicz, D. Wałach, M. Kolano, Opinia ekspercka dotycząca deformacji mas skalnych i stabilizacji w ramach kontraktu: „Budowa drogi ekspresowej S7 Kraków – Rabka Zdrój na odcinku Naprawa – Skomielna Biała w km od ok. 721+170 do ok. 724+220 wraz z budową tunelu”. Kraków (2017).

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)