Stress state and bearing capacity of shallow tunnel linings undergoing the influence of nearby located buildings

• Autorzy: Fotieva N. , Bulychev N. , Sammal A. , Deev P.

Warianty tytułu

PL

Stan naprężenia i nośność obudów tuneli płytkich poddanych wpływowi pobliskich budynków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes a new analytical method of designing shallow tunnel linings of an arbitrary cross-section shape undergoing the influence of buildings both erected nearby the already existing tunnel and constructed before the tunnel driving. The method is based on analytical solutions of the corresponding elasticity theory plane problems for a heavy semi-infinite medium weakened by a supported opening. The approximate technique is proposed for taking the 3-D character of problems into account caused by limited sizes of buildings in the direction along the tunnel axis and by the location of several buildings on some distances between them in this direction. It gives a possibility to determine the stress state and evaluate the lining bearing capacity in different cross-section along the tunnel axis. Example of the design are given.

PL

Artykuł opisuje nową metodę analityczną projektowania obudów tuneli płytkich o dowolnym przekroju poprzecznym poddanych wpływowi budynków wzniesionych w pobliżu istniejącego tunelu lub wykonanych przed drążeniem tunelu. Metoda jest oparta na analitycznych rozwiązaniach odpowiednich płaskich zagadnień teorii sprężystości dla ważkiego półnieskończonego ośrodka osłabionego podpartym otworem. Zaproponowano przybliżoną technikę rozwiązania dla uwzględnienia charakteru przestrzennego (3-D) zadania spowodowanego ograniczonymi wymiarami budynków w kierunku osi tunelu oraz lokalizacją szeregu oddalonych od siebie budynków w kierunku tej osi. Stwarza to możliwość określenia stanu naprężenia oraz wyznaczenia nośności obudowy tunelu w różnych przekrojach wzdłuż jego osi. Podano przykłady obliczeń.

Słowa kluczowe

EN

tunnels; lining; stress state; bearing capacity; building; influence; elasticity theory; approximate technique for 3D problems solution

PL

tunele; obudowa; stan naprężenia; nośność; budynek; wpływ; teoria sprężystości; przybliżona technika rozwiązania zagadnień przestrzennych (3-D)

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 29, z. 3/1
• Strony: 217--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Fotieva N.

• Tula State University, Tula

autor

Bulychev N.

• Tula State University, Tula

autor

Sammal A.

• Tula State University, Tula

autor

Deev P.

• Tula State University, Tula

Bibliografia

• [1] Aramanovich I.: Distribution of stresses in the elastic semi-plane weakened by the supported circular hole. Dokladi AN USSR, vol. 104, No 3, 1955, p. 372-375
• [2] Bulychev N.: On tunnel linings design in very soft soils. Proceedings of the International Conference, Tula 2002, p. 35-37
• [3] Fotieva N., Bulychev N., Sammal A.: Design of shallow tunnel linings. Proceedings of the ISRM International Symposium Eurock'96, Turin 1996, p. 677-680
• [4] Fotieva N.N., Bulychev N.S., Sammal A.S., Deev P.V.: Design of non-circular shallow tunnel linings under the action of the soil own weight. Kwartalnik AGH Górnictwo i Geoinżynieria, r. 27, z. 3-4, p. 283-288
• [5] Fotieva N.N., Sammal A.S., Bulychev N.S.: Decreasing the shallow tunnel linings safety factor due to erection of buildings on the surface. Proceedings of Underground Construction 2001 International Symposium, London 18-20 September 2001, p. 317-322
• [6] Fotieva N.N., Sammal A.S. Bulychev N.S., Golitsynskiy D.M., Frolov Yu.S. Fowell R.J.: Approximate registration of a 3-D character of the problem concerning the influence of a building on the stress state of a nearby located tunnel. Mathematical modeling and boundary problems. Proceedings of Russian Scientific Conference, part 1, Samara 2004, p. 242-245
• [7] Fotieva N.N., Sammal A.S., Bulychev N.S., Golitsynskiy D.M., Frolov Yu.S., Kavkazsky V.I., Hrubesova E., Aldorf J., Voitasik K., Malik J., Kolcun A., Fowell R.J.: Stress state of tunnel linings constructed in urban areas. Ukraińsko-Polskie Forum Górnicze, Jalta, Krym 13-19 września 2004, p. 140-147
• [8] Muskhelishvili N.: Some Basic Problems of Mathematical Theory of Elasticity. Moscow, Nauka 1966
• [9] Shvetz V.B., Ginzburg L.K., Goldstein V.M., Kapustin V.K., Feklin V.I., Shvetz N.S.: Guide on Soils Mechanics and Dynamics. Kiev, Budivelnik 1987