Stress state of multiple tunnel linings constructed in urban areas with the application of grouting

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

Warianty tytułu

PL

Stan naprężenia obudów tuneli wielokrotnych, wykonanych w obszarach miejskich z zastosowaniem iniekcji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A method for the design of multiple circular tunnel linings constructed in built-up areas with the application of soil grouting developed at Tula State University is described in the paper presented. The method allows the stress state and bearing capacity of linings to be evaluated under the actions of the soil own weight and the weight of buildings or structures both existing on the surface before the tunnels driving and erected nearly to the already exploited tunnels. The method is based on analytical solutions of corresponding plane problems of elasticity theory and is added by a special technique for approximate taking the 3D character of surface loads into account, caused by limited sizes of buildings in the direction along the tunnel axes and by spatial locations of several buildings in this direction. This approximate approach as well as a possibility of applying the linear solutions for tunnel linings calculations has been validated by comparison of the results obtained with the data from physical and 3D nonlinear numerical modelling. The corresponding software has been developed. Examples of the design are given.

PL

W prezentowanym artykule opisano metodę projektowania obudów tuneli wielokrotnych o przekroju kołowym wykonywanych w obszarach zabudowanych z użyciem iniekcji gruntu, opracowaną w Państwowym Uniwersytecie w Tule. Metoda pozwala na określenie stanu naprężenia i nośności obudowy tuneli pod obciążeniem ciężaru własnego gruntu oraz budynków lub konstrukcji na powierzchni wykonanych przed drążeniem tunelu lub po jego wydrążeniu. Metoda oparta jest na analitycznych rozwiązaniach płaskich problemów teorii sprężystości i jest uzupełniona specjalną techniką przybliżonego uwzględniania przestrzennego charakteru obciążeń powierzchniowych spowodowanych ograniczonymi wymiarami budynków w kierunku osi tunelu oraz ich wzajemnym usytuowaniem. To przybliżone podejście oraz możliwość zastosowania liniowych rozwiązań w obliczeniach obudów tuneli została zweryfikowana przez porównanie wyników otrzymanych z danych pochodzących z fizycznego i trójwymiarowego nieliniowego modelowania numerycznego. Opracowano odpowiednie oprogramowanie i przedstawiono przykłady obliczeń.

Słowa kluczowe

EN

multiple tunnels; lining; soil mass; grouting; building; stresses; bearing capacity

PL

tunele wielokrotne; obudowa; grunty; iniekcje; budynek; naprężenie; nośność

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 31, z. 3
• Strony: 135--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Fotieva N.

• Department of Materials' Mechanics, Tula State University, Tula, Russia

autor

Bulychev N.

• Department of Underground Construction, Tula State University, Tula, Russia

autor

Antziferov S.

• Department of Materials' Mechanics, Tula State University, Tula, Russia

autor

Sammal A.

• Department of Materials' Mechanics, Tula State University, Tula, Russia

autor

Deev P.

• Department of Materials' Mechanics, Tula State University, Tula, Russia

Bibliografia

• [1] Fotieva N., Bulychev N„ Sammal A.: Design of shallow tunnel linings. Proceedings of the ISRM International Symposium Eurock'96, Torino, 1996, 677-680
• [2] Fotieva N., Antziferova L., Bulychev N.: Design of shallow tunnel linings constructed with the application of grouting. Proceedings of International Conference "Underground city: geotechnology and architecture", Russia, St. Petersburg, 8-10 Sept. 1998, 253-258
• [3] Fotieva N., Bulychev N., Sammal A., Deev P.: Stress state and bearing capacity of shallow tunnel linings undergoing the influence of nearby located buildings. Kwartalnik Akademii Górniczo-Hutniczej, Górnictwo i Geoinżynieria, 3, 2005, 217-223
• [4] Fotieva N., Bulychev N., Deev P.: Design of shallow tunnel linings constructed with the application of soil grouting. 13th Danube-European Conference on Geotechnical Engineering, "Active Geotechnical Design in Infrastructure Development", 29-31 April Ljubljana, 2006, Proceedings, 2, 893-897
• [5] Muskhelishvili N.: Some Basic Problems of Mathematical Theory of Elasticity. Moscow, Nauka 1966
• [6] Aramanovich L: Distribution of stresses in the elastic semi-plane weakened by the supported circular hole. Dokladi AN USSR, 104, 3, 1955, 372-375
• [7] FotievaN., Kozlov A.: Design of the parallel openings support in seismic areas. Moscow, Nedra 1992
• [8] Bulychev N.: On tunnel linings design in very soft soils. Proceedings of the International Conference, Tula 2002, 35-37
• [9] Amusin B., Linkov A.: Applying the method of variable modules for solving the one class of problems of the linear hereditary creep theory. News of AN USSR, Solid Body Mechanics, 6, 1974, 162-166
• [10] Fotieva N., Bulychev K, Sammal A., Aldorf J., Hrubesova E., Voitasik K., Malik J., Kolcun A., Fowell R.:. Influence of a new building construction on sewer tunnel lining durability. Proceedings of the International Symposium Eurock 2005 "Impact of Human Activiti on the Geological Environment", Brno, 18-20 May 2005, Balkema, 135-140
• [11l] Shvetz V., Ginzburg L., Goldstein V., Kapustin V., Feklin V., Shvetz N.: Guide on Soils Mechanics and Dynamics. Kiev, Budivelnik 1987