Обоснование параметров защитных сооружений от динамического воздействия метрополитена на слабых основаниях
Loading...
Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Днепропетровск
Abstract
RU: Цель. Разработка эффективных способов снижения деформаций и активного влияния динамической нагрузки на систему «цельносекционная обделка-массив» от подвижного состава метрополитена при мелком заложении перегонного тоннеля, которые могут сооружаться как с поверхности земли, так и с действующего тоннеля, а также и на стадии строительства Методика. Для решения проблемы совместной работы системы «цельносекционная обделка-массив» проведено численное моделирование методом конечных элементов (МКЕ), по результатам расчетов было определено наиболее эффективный способ закрепления грунтового основания, составленного водонасыщенными песками. Результаты. По результатам исследований определено изменение частот собственных колебаний системы «цельносекционная обделка-массив» а также величину изменений вертикальных деформаций данной системы при закреплении основания различными методами: щебеночно-песчаной подушкой разной высоты и грунтоцементными сваями. Научная новизна. Определено методику расчета перегонного тоннеля мелкого заложения из блоков цельносекционной обделки в массиве, представленным обводненными песками. Практическая значимость. Представлены результаты расчетов вариантов укрепления массива подземных сооружений численным методом конечных элементов, что дает возможность более иметь более полную картину результатов расчета напряженно-деформированного состояния системы «цельносекционная обделка-массив». По результатам расчета определен наиболее эффективный метод снижения величины деформаций при сравнении различных параметров.
UK: Мета. Розробка ефективних засобів зниження деформацій і активного впливу динамічного навантаження на систему «суцільносекційна оправа – масив» від рухомого складу метрополітену при мілкому закладенні перегінного тунелю, які можуть споруджуватися як з поверхні землі, так і з чинного тунелю, а так само і на стадії будівництва Методика. Для вирішення проблеми спільної роботи системи «суцільносекційна оправа-масив» проведено чисельне моделювання методом скінченних елементів (МКЕ), за результатами розрахунків було визначено найбільш ефективний спосіб закріплення ґрунтової основи, складеного водонасиченими пісками. Результати. За результатами досліджень визначено зміну частот власних коливань системи «суцільносекційна оправа-масив» а також величину змін вертикальних деформацій даної системи при закріпленні підстави різними методами: щебенево-піщаної подушкою різної висоти і ґрунтоцементних палями. Наукова новизна. Визначено методику розрахунку перегінного тунелю мілкого закладення з блоків суцільносекційної оправи в масиві, представленим водонасиченими пісками. Практична значимість. Представлені результати розрахунків варіантів укріплення масиву підземних споруд чисельним методом скінченних елементів, що дає можливість більш мати більш повну картину результатів розрахунку напружено-деформованого стану системи «суцільносекційна оправа-масив». За результатами розрахунку визначено найбільш ефективний метод зниження величини деформацій при порівнянні різних параметрів.
EN: Purpose. The aim of this article is the elaboration of effectiveness methods on decrease specific deformation and active influence of dynamic load of railway equipment in shallow subway at the system “modular-precast lining – soil mass”, which can be constructed from a ground surface and a tunnel current, as well as can be constructed in the construction phase of subway. Methodology. To solve the problem of collaboration system “modular-precast lining – soil mass” which was numerically simulated by finite element method (FEM). The originally results of the calculations has been determined the most effective way of the fixing of the weak soil foundation which composed of saturated sands. Findings. According to the research was identified changes in the frequency of natural oscillations of the system “modular-precast lining – soil mass” as well as the amount of vertical deformation changes in the system for fixing the base of a variety of methods: crushed stone and sand cushion of different heights and grouting piles. Originality. Defined methodology for calculating the tunnels of shallow modular-precast lining in the array shown watered sands. Practical value. Presents options for strengthening the results of calculations of the array of underground structures by numerical finite element method, which allows for more a more complete picture of the results of calculation of stress-strain state of the system “modular-precast lining – soil mass”. According to the calculation results of determining the most effective method to reduce the amount of deformation in the comparison of various parameters.
UK: Мета. Розробка ефективних засобів зниження деформацій і активного впливу динамічного навантаження на систему «суцільносекційна оправа – масив» від рухомого складу метрополітену при мілкому закладенні перегінного тунелю, які можуть споруджуватися як з поверхні землі, так і з чинного тунелю, а так само і на стадії будівництва Методика. Для вирішення проблеми спільної роботи системи «суцільносекційна оправа-масив» проведено чисельне моделювання методом скінченних елементів (МКЕ), за результатами розрахунків було визначено найбільш ефективний спосіб закріплення ґрунтової основи, складеного водонасиченими пісками. Результати. За результатами досліджень визначено зміну частот власних коливань системи «суцільносекційна оправа-масив» а також величину змін вертикальних деформацій даної системи при закріпленні підстави різними методами: щебенево-піщаної подушкою різної висоти і ґрунтоцементних палями. Наукова новизна. Визначено методику розрахунку перегінного тунелю мілкого закладення з блоків суцільносекційної оправи в масиві, представленим водонасиченими пісками. Практична значимість. Представлені результати розрахунків варіантів укріплення масиву підземних споруд чисельним методом скінченних елементів, що дає можливість більш мати більш повну картину результатів розрахунку напружено-деформованого стану системи «суцільносекційна оправа-масив». За результатами розрахунку визначено найбільш ефективний метод зниження величини деформацій при порівнянні різних параметрів.
EN: Purpose. The aim of this article is the elaboration of effectiveness methods on decrease specific deformation and active influence of dynamic load of railway equipment in shallow subway at the system “modular-precast lining – soil mass”, which can be constructed from a ground surface and a tunnel current, as well as can be constructed in the construction phase of subway. Methodology. To solve the problem of collaboration system “modular-precast lining – soil mass” which was numerically simulated by finite element method (FEM). The originally results of the calculations has been determined the most effective way of the fixing of the weak soil foundation which composed of saturated sands. Findings. According to the research was identified changes in the frequency of natural oscillations of the system “modular-precast lining – soil mass” as well as the amount of vertical deformation changes in the system for fixing the base of a variety of methods: crushed stone and sand cushion of different heights and grouting piles. Originality. Defined methodology for calculating the tunnels of shallow modular-precast lining in the array shown watered sands. Practical value. Presents options for strengthening the results of calculations of the array of underground structures by numerical finite element method, which allows for more a more complete picture of the results of calculation of stress-strain state of the system “modular-precast lining – soil mass”. According to the calculation results of determining the most effective method to reduce the amount of deformation in the comparison of various parameters.
Description
Е. Кулаженко: ORCID 0000-0002-4529-7384
Keywords
напряженно-деформированное состояние, динамическое воздействие, перегонный тоннель мелкого заложения, грунтоцементные сваи, щебеночная подушка, напружено-деформований стан, динамічний вплив, перегінний тунель мілкого закладення, ґрунтоцементних палі, щебенева подушка, the stress-strain state, dynamic influence, modular-precast lining, shallow subway, jet piles, macadam, КТОФ
Citation
Кулаженко Е. Ю. Обоснование параметров защитных сооружений от динамического воздействия метрополитена на слабых основаниях. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2015. № 8. С. 33–41. DOI: 10.15802/bttrp2015/90755.