DOI: https://doi.org/10.15802/bttrp2020/205019

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СПЕЦІАЛЬНИХ СПОСОБІВ ПІД ЧАС ПРОХОДКИ ВЕРТИКАЛЬНИХ ВИРОБОК

O. L. TIUTKIN, V. А. MIROSHNYK

Анотація


Мета. Все частіше в умовах України будівництво тунелів і метрополітенів потребує спеціальних способів робіт, що дозволяють зменшити водонасиченість та збільшити стійкість ґрунтів та порід оточуючого масиву. Різноманіття способів, що застосовуються в підземному будівництві, потребує наукового обґрунтування, особливо коли спеціальні способи близькі за прямими та трудовитратами. Метою наукової статті є аналіз спеціальних способів проходки вертикальних виробок у складних інженерно-геологічних умовах для визначення області їх застосування. Методика. Існуючі технології закріплення водонасичених ґрунтів використовують без достатнього наукового обґрунтування, в деяких випадках без проведення техніко-економічного порівняння способів на стадії проєктування. Слід виокремити особливості, переваги та недоліки кожного з них та окреслити межі їх застосування. Для досягнення поставленої мети розглянуті і проаналізовані три спеціальні способи закріплення ґрунтів:«стіна в ґрунті», штучне заморожування ґрунтів та струминна цементація «jet-grouting». Результати. Визначені переваги та недоліки трьох способів закріплення ґрунтів та розрахована кошторисна вартість будівництва. Доведено, що єдиною технологією, що забезпечує безпечну проходку стовбурів в складних умовах під час проходки протяжних складних ділянок або у разі проходки дуже глибоких стовбурів, є технологія заморожування ґрунтів. А у тих випадках, коли потужність шарів слабких обводнених ґрунтів незначна, ефективнішою стає технологія струминної цементації ґрунтів «jet-grouting». Результати аналізу є підґрунтям для подальшого обґрунтування кожного зі способів з позиції напружено-деформованого стану загальної системи, що утворюється при спорудженні підземних об’єктів, зокрема вертикальних виробок для шахтних стовбурів. Наукова новизна. Проведений порівняльний аналіз трьох основних спеціальних способів спорудження вертикальних виробок надав змоги окреслити та науково обґрунтувати умови застосування кожного з них. Практична значимість. У програмному комплексі АВК-5 (3.5.1) було виконано розрахунок кошторисної вартості всіх трьох способів закріплення ґрунтів. За результатами розрахунку штучне замороження ґрунтів є найбільш економічно вигідним.


Ключові слова


вертикальна виробка; інженерно-геологічні умови; «стіна в ґрунті»; штучне заморожування ґрунтів; струминна цементація «jet-grouting»

Повний текст:

PDF

Посилання


REFERENCES

Andersland, O. B., & Ladanyi, B. (2003) Frozen Ground Engineering, 2nd Edition. John Wiley & Sons. (in English)

Croce, P., Flora, A., & Modoni, G. (2014). Jet Grouting: Technology, Design and Control. CRC Press. (in English)

Harris, J. S. (1995). Ground freezing in practice. Amer Society of Civil Engineers. (in English)

Kutzner, C. (1996). Grouting of rock and soil. A. A. Balkema. (in English)

Tiutkin, O., Miroshnyk, V., Radkevych, A., & Alkhdour, A. (2019). Nonuniform stress state of a hoisting shaft lining as a result of disturbance of the ground freezing technology, International Conference Essays Of Mining Science And Practice, E3S Web of Conferences 109, 00099. (in English)

Tiutkin, O., Petrenko, V., Petrosian, N., Miroshnyk, V., & Alkhdour, A. (2018). Controlling stress state of a hoisting shaft frame in the context of specific freezing process, Mining of Mineral Deposits, 12 (4), 28-36. (in English)

DBN V.2.3-7:2018. Metropoliteny. Osnovni polozhennja. Kyjiv: Minreghionbud Ukrajiny. (in Ukrainian)

Dorman, Ja. A. (1981). Special'nye sposoby rabot pri stroitel'stve metropolitenov. Moskva: Transport. (in Russian)

Dorman, Ja. A. (1971). Iskusstvennoe zamorazhivanie gruntov pri stroitel'stve metropolitenov. Moskva: Transport. (in Russian)

Kolesnikov, V. S., & Strel'nikova, V. V. (1999). Vozvedenie podzemnyh sooruzhenij metodom «stena v grunte». Tehnologija i sredstva mehanizacii. Volgograd: Izd-vo VolGU. (in Russian)

Malinin, A. G. (2010). Strujnaja cementacija gruntov. Moskva: Strojizdat. (in Russian)

Petrenko, V. D., Petrenko, V. I., & Savinkov, G. K. (2011). Nadezhnost' sposobov zakreplenija gruntov pri jekspluatacii peregonnyh tonnelej Kievskogo metropolitena. Visnyk DNUZTu imeni akademika V. Lazarjana, 35, 135-139. (in Russian)

Petrenko, V. I., Petrenko, V. D., & Tjut'kin, A. L. (2005). Sovremennye tehnologii stroitel'stva metropolitenov v Ukraine. Dnipropetrovsjk: Nauka i osvita. (in Russian)

Petrenko, V. I., & Petrenko, V. D. (2014). Obosnovanie parametrov himicheskogo zakreplenija gruntov pri stroitel'stve Kievskogo metropolitena. Mosty ta tuneli: teorija, doslidzhennja, praktyka, 4, 60-66. (in Russian)




ISSN 2413-6212 (Online)

ISSN 2227-1252 (Print)