ОБҐРУНТУВАННЯ РОЗРАХУНКОВОЇ СТРАТЕГІЇ ДОСЛІДЖЕННЯ КОНСТРУКЦІЇ ПОХИЛОГО ТУНЕЛЮ, ЩО СПОРУДЖУЄТЬСЯ NATM
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2022/258295Ключові слова:
метрополітен, похилий тунель, NATM, розрахункова стратегія, чисельний аналізАнотація
Мета. На основі аналізу розрахункових стратегій (аналітична, експериментальна, чисельна) та їх методологічних особливостей, провести обґрунтування найбільш доцільної для дослідження конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM. Методика. Для досягнення поставленої мети проведений аналіз розрахункових стратегій (аналітична, експериментальна, чисельна). Проаналізовано особливості кожної стратегії для умов підземних виробок та випадку конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM. Визначено, яким чином кожна розрахункова стратегія надає можливості досліджувати похилі тунелі. Результати. Визначені переваги та недоліки трьох розрахункових стратегій (аналітична, експериментальна, чисельна) для дослідження конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM. Відзначено, що аналітична та експериментальна стратегії мають особливі переваги, але відмічені значною трудомісткістю під час проведення дослідження. Аналітичні методи дослідження не можуть в повному обсязі відобразити складну багатошарову конструкцію похилого тунелю, що споруджується NATM. Експериментальні методи позначені високим рівнем складності втілення. На основі порівняльного аналізу виявлено, що чисельний аналіз є єдиною розрахунковою стратегією, яка характеризується помірними витратами праці дослідників та високим рівнем точності результатів розрахунку. Наукова новизна. На основі результатів порівняльного аналізу розрахункових стратегій (аналітична, експериментальна, чисельна) доведено, що чисельний аналіз позбавлений низки суттєвих недоліків (уведення додаткових спрощень як в аналітичних методах та трудомістке відображення реальної ситуації в експериментальних моделях). Практична значимість. В ході досліджень проведене обґрунтування чисельної розрахункової стратегії дослідження конструкції похилого тунелю, що споруджується NATM, як найбільш раціональної в практичному плані.
Посилання
Barla, G., & Barla, M. (2000). Continuum and discontinuum modelling in tunnel engineering. Rudarsko-geološko-naftni zbornik, 52(12), 45-57. (in English)
Chapman, D., Metje, N., & Stärk, A. (2010). Introduction to Tunnel Construction. London: Spon Press. (in English)
El-Kilany, M. E., & El-Sayed, T. A. (2017). Numerical simulation of New Austrian Tunneling Method a case study: Elhosania Crossing, Zagazig, Egypt. Jökull Journal, 67(1), 17-35. (in English)
Heo, June, Kim, Byoung-Il, Lee, Jea-Dug, & Kim, Young-Geun (2017). 3D Numerical Study on the Reinforcing Effect of Inclined System Bolting in NATM Tunnel. Journal of the Korean Geotechnical Society, 33(3), 29-36. (in English)
Hebin, Zheng, Pengfei, Li, Guowei, Ma, & Qianbing, Zhang (2022). Experimental investigation of mechanical characteristics for linings of twins tunnels with asymmetric cross-section. Tunnelling and Underground Space Technology, 119, 104209. (in English)
Karakuş, M., & Fowell, R. J. (2004). An insight into the New Austrian Tunnelling Method (NATM). KAYAMEK′2004-VII. Bölgesel Kaya Mekaniği Sempozyumu / ROCKMEC′2004-VIIth Regional Rock Mechanics Symposium. (in English)
Kovári, K. (1994). Erroneous concepts behind the New Austrian Tunnelling Method. Tunnels & Tunnelling, 26(11), 38-42. (in English)
Health and Safety Executive (report) (1996). Safety of New Austrian Tunnelling Method (NATM) tunnels: a review of sprayed concrete lined tunnels with particular reference to London clay. Sudbury: HSE Books. (in English)
Ritter, S., Giardina, G., DeJong M. J., & Mair, R. J. (2018). Centrifuge modelling of building response to tunnel excavation. International Journal of Physical Modelling in Geotechnics, 18(3), 146-161. (in English)
Gulbe, V. I., Kositsyn, S. B., & Dolotkazin, D. B. (1994). Prostranstvennyy raschet nesushchey konstruktsii eskalatornogo zala proektiruemogo vtorogo vykhoda stantsii metro «Mayakovskaya». Metro, 5-6, 31-32. (in Russian)
Kavkazkiy, V. N. (2004). Osobennosti raboty obdelki eskalatornogo tonnelya iz monolitnogo zhelezobetona, proydennogo s predvaritelnym zamorazhivaniem slabykh vodonasyshchennykh gruntov. Metro i tonneli, 3, 46-49. (in Russian)
Petrenko, V. D., Huzchenko, V. T., & Tiutkin, O. L. (2006). Rozrakhunok eskalatornoho tuneliu iz zalizobetonnoiu opravoiu MSE. Heotekhnichna mekhanika, 64, 51-59. (in Ukrainian)
Petrenko, V. D., Tiutkin, O. L., & Petrenko, V. I. (2006). Vyznachennia mitsnosti eskalatornoho tuneliu iz chavunnoiu opravoiu za dopomohoiu MSE. Problemy hirskoho tysku, 14, 270-277. (in Ukrainian)
Tiutkin, O. L. (2020). Teoretychni osnovy kompleksnoho analizu tunelnykh konstruktsii. Dnipro: Zhurfond. (in Ukrainian)
Tiutkin, O. L., Kuprii, V. P., & Bielikova, S. I. (2021). Porivnialnyi analiz tekhnolohii sporudzhennia eskalatornoho tuneliu Dniprovskoho metropolitenu NATM. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 20, 79-85. (in Ukrainian)
Tiutkin, O. L., Miroshnyk, V. A., & Heletiuk, I. V. (2021). Kompleksnyi analiz konstruktsii stovburu Dniprovskoho metropolitenu. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 19, 91-98. (in Ukrainian)
Churadze, T. K. (1996). Chislennyy analiz prostranstvennogo napryazhennogo sostoyaniya eskalatornogo tonnelya. Metro, 3, 37-38. (in Russian)
