ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГРАНИЦ РАСЧЕТНОЙ МОДЕЛИ ПРИ ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ ЗАСТРОЙКУ ОТ ТОННЕЛЕПРОХОДЧЕСКИХ РАБОТ
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Аннотация
В результате активного освоения подземного пространства города Москвы, а также вследствие повышенной плотности застройки города необходимо осуществлять прогноз дополнительных перемещений окружающей застройки от нового строительства с целью предотвращения аварийных ситуаций. По этой причине одним из важных направлений является математическое моделирование прогноза дополнительных перемещений окружающей застройки после строительства. Установление параметров расчетных границ геотехнической модели - один из факторов, в значительной степени влияющих на результаты расчета. В данном исследовании рассматривается назначение нижней границы схемы при оценке влияния от тоннелепроходческих работ в двумерной постановке. Произведен обзор международного опыта моделирования глубины расчетной схемы для различных геотехнических задач и его сравнение с российским опытом моделирования схем. Для анализа были подобраны деформационные марки, располагающиеся на грунтовой поверхности в зоне влияния строящихся перегонных тоннелей Рублево-Архангельской и Троицкой (Коммунарской) линий Московского метрополитена. Авторы осуществили подбор нижней границы схемы, путем ее изменения пропорционально внешнему диаметру тоннелей в дисперсных и скальных грунтах. Полученные расчетные данные сравнивались с данными геодезического мониторинга. Расчеты производились для трех различных моделей грунта Mohr-Coulomb, Mohr-Coulomb с увеличением модуля деформации грунта призмы под выработкой и Hardening soil. Дополнительно расчеты производились для двух случаев назначения коэффициента перебора грунта - согласно нормативной документации и имеющимся исследованиям по данной теме. В результате проделанной работы было получено более 600 расчетных случаев, на основании которых были разработаны рекомендации по корректированию глубины схемы для рассмотренных моделей грунта.
Скачивания
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Библиографические ссылки
Znamenskaya E., Zertsalov M. (2022) Issledovanie vliyaniya shchitovoj prohodki tonnelya metropolitena na okruzhayushchuyu gorodskuyu zastrojku [Study of the influence of the shield driving of the metro tunnel on the surrounding urban development]. Innovacii i investicii, no 6, pp. 167-170
Hao Liu, Jinjiang Shi, Jiasen Li, Chao Liu (2021) Investigation on the Influence Caused by Shield Tunneling: WSN Monitoring and Numerical Simulation. Advances in Civil Engineering, vol. 2021, Article ID 6620706, 11 pages DOI: https://doi.org/10.1155/2021/6620706
Ter-Martirosyan A., Kivlyuk V., Isaev I., Shishkina V. (2022) Analiz raschetnyh predposylok geotekhnicheskogo prognoza novogo stroitel'stva na okruzhayushchuyu zastrojku [Analysis of the Calculated Prerequisites for the Geotechnical Forecast of New Construction on the Surrounding Buildings]. Zhilishchnoe stroitel'stvo, vol. 9, pp. 57-66 DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2022-9-57-66
Idelsohn S. R., Oñate E., Vionnet C. A., Heinrich J. C. (1996) Boundary conditions for finite element simulations of convective flows with artificial boundaries. International journal for numerical methods in engineering, vol. 39, pp. 1053-1071 DOI: https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0207(19960330)39:6<1053::AID-NME896>3.0.CO;2-N
Lehikoinen A, Finsterle S., Voutilainen A., Kaipio J. P. et al. (2007) Approximation errors and truncation of computational domains with application to geophysical tomography. Inverse Problems and Imaging, vol. 1, no. 2, pp. 371-389 DOI: https://doi.org/10.3934/ipi.2007.1.371
Zdravkovic L., Kontoe S. (2008) Some Issues in Modeling Boundary Conditions in Dynamic Geotechnical Analysis. The 12th International Conference of International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG), Goa, India, 1-6 October, 2008.
Miro S., König M., Hartmann D., Schanz T. (2015) A probabilistic analysis of subsoil parameters uncertainty impacts on tunnel-induced ground movements with a back-analysis study. Computers and Geotechnics, vol. 68, pp. 38-53 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2015.03.012
Hamid Chakeri, Yılmaz Ozcelik, Bahtiyar Unver (2013) Effects of important factors on surface settlement prediction for metro tunnel excavated by EPB. Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 36, pp. 14-23 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tust.2013.02.002
Golpasand M.R.B., Nikudel, M.R., Uromeihy A. (2016) Specifying the real value of volume loss (VL) and its effect on ground settlement due to excavation of Abuzar tunnel, Tehran. Bull Eng Geol Environ, vol. 75, pp. 485-501 DOI: https://doi.org/10.1007/s10064-015-0788-8
Norouzi H. (2020) The effect of loading type on the amount of effect of loading on the surface settlement during forepoling tunnel excavation in different geotechnical conditions. Journal of applied engineering sciences. vol. 10(23), issue 1/2020, art.no. 284, pp. 55-60 DOI: https://doi.org/10.2478/jaes-2020-0009
V. Fargnoli, D. Boldini, A. Amorosi (2015) Twin tunnel excavation in coarse grained soils: Observations and numerical back-predictions under free field conditions and in presence of a surface structure. Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 49, pp. 454-469 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tust.2015.06.003
D. Dias, R. Kastner (2013) Movements caused by the excavation of tunnels using face pressurized shields — Analysis of monitoring and numerical modeling results. Engineering Geology, vol. 152, pp. 17–25 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2012.10.002
H.J. Burd , W.N. Yiu, S. Acikgoz, C.M. Martin (2022) Soil-foundation interaction model for the assessment of tunnelling-induced damage to masonry buildings. Tunnelling and Underground Space Technology incorporating Trenchless Technology Research, vol. 119, no 104208 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tust.2021.104208
Chuan tan Hou, Qiujing Pan, Tao Xu, Fu Huang, Xiaoli Yang (2022) Three-dimensional tunnel face stability considering slurry pressure transfer mechanisms. Tunnelling and Underground Space Technology incorporating Trenchless Technology Research, vol. 125, no 104524 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tust.2022.104524
A. Mirhabibi, A. Soroush (2013) Effects of building three-dimensional modeling type on twin tunneling-induced ground settlement. Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 38, pp. 224-234 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tust.2013.07.003
A. Lambrughi, L. Medina Rodríguez, R. Castellanza (2012) Development and validation of a 3D numerical model for TBM–EPB mechanised excavations. Computers and Geotechnics, vol. 40, pp. 97-113 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2011.10.004
SP 249.1325800.2016 Underground utilities. Design and construction by closed and cut-and-cover methods. Design code. Basic statements. Moscow: Ministry of Construction, 2016. 66 p. (in Russian)
Ermonin E. (2023) Raschet tonnelej, sooruzhaemyh shchitovym sposobom, i ocenka vliyaniya stroitel'stva. Rezul'taty vtoroj serii raschetov [Calculation of tunnels constructed by the shield method and assessment of the impact of construction. Results of the second series of calculations] Geoinfo (electronic journal) Available at: https://geoinfo.ru/product/ermonin-evgenij-alekseevich/raschet-tonnelej-sooruzhaemyh-shchitovym-sposobom-i-ocenka-vliyaniya-stroitelstva-rezultaty-vtoroj-serii-raschetov-48327.shtml (accessed 10 February 2023).
PLAXIS 2D Manual (2012) Edited by R.B.J. Brinkgreve, E. Engin, W.M. Swolfs 132 p.
T. Schanz, P.A. Vermeer, P.G. Bonnier (1999) The hardening soil model: Formulation and verification. In the book: Beyond 2000 in Computational Geotechnics. London: Routledge, pp. 281-296 DOI: https://doi.org/10.1201/9781315138206-27
Mirnyy A., Ter-Martirosyan A. (2017) Oblasti primeneniya sovremennyh mekhanicheskih modelej gruntov [Areas of application of modern mechanical models of soils] Geotechnics, vol. 1 pp. 20-26
Ter-Martirosyan A., Isaev I., Almakaeva A. (2020) Opredelenie fakticheskogo koefficienta perebora (uchastok «Stahanovskaya ulica» - «Nizhegorodskaya ulica») [Identification of the actual excess excavation ratio (Stakhanovskaya street - Nizhegorodskaya street site)] Vestnik MGSU, vol. 15, no 12, pp. 1644-1653 DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2020.12.1644-1653
Ter-Martirosyan A., Babushkin N., Isaev I., Shishkina V. (2020) Opredelenie raschetnogo koefficienta perebora putem analiza dannyh monitoring [Determining the actual ground loss of soil by analyzing monitoring data] Geotechnics, vol. 12, no 1, pp. 6-14
Ter-Martirosyan A., Kivlyuk V., Isaev I., Shishkina V. (2021) Opredelenie fakticheskogo koefficienta perebora (uchastok «Kosino» – «Yugo-Vostochnaya») [Determination of the actual excess excavation ratio (section “Kosino” - “Yugo-Vostochnaya”)] Construction and Geotechnics, vol. 12, no 2, pp. 5–14 DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2021.2.01
Ter-Martirosyan A., Kivlyuk V., Isaev I., Shishkina V. (2021) Opredelenie fakticheskogo koefficienta perebora v skal'nyh gruntah [Determination of the actual coefficient of busting in ] Zhilishchnoe stroitel'stvo, vol. 9, pp. 3-9 DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2021-9-3-9
A. Golubev, A. Seleckij (2010) Vybor modeli grunta i eyo parametrov v raschyotah geotekhnicheskih ob’ektov [Selection of the soil model and its parameters in the calculations of geotechnical objects]. NIP-Informatika (electronic journal) Available at: (accessed 10 March 2023).