Науковий вісник НГУ

Чисельне дослідження деформацій навколо підземних гірничих споруд (Алжир)

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2022

Останнє оновлення: 28 грудня 2022

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1861

Authors:

С.Бердуді*, orcid.org/0000-0002-3612-6823, Лабораторія Lavamine, Університет Баджі Мохтар, м. Аннаба, Алжир, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

M.A.Р.Морслі, orcid.org/0000-0001-5242-986X, Лабораторія Lavamine, Університет Баджі Мохтар, м. Аннаба, Алжир

З.Мекті, orcid.org/0000-0002-6153-7026, Лабораторія Lavamine, Університет Баджі Мохтар, м. Аннаба, Алжир

А.Бенсельгуб, orcid.org/0000-0001-5891-2860, Лабораторія збагачення корисних копалин і навколишнього середовища, Університет Аннаби, м. Аннаба, Алжир

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (6): 047 - 051

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-6/047

Abstract:

Мета. Дослідження стійкості підземних гірничих споруд з використанням чисельного методу на основі кінцевих елементів, двовимірного (2D) кінцево-елементного моделювання із застосуванням розрахункового модуля GEO5.

Методика. Для того, щоб урахувати геотехнічні параметри, прохідка тунелів здійснюється Новоавстрійським способом (НАСП). З метою контролю осадки в м’яких ґрунтах і проведення робіт у повній безпеці ми використовували програмне забезпечення, засноване на методі кінцевих елементів.

Результати. Визначення діапазону зсувів ґрунту та їх прогнозування необхідні при проектуванні даного типу споруд для забезпечення безпеки активного середовища, розташованого в зоні його впливу.

Наукова новизна. Новизна даної роботи полягає в тому, що охарактеризовано ґрунтовий масив регіону, який вивчається, визначені різні фізико-механічні властивості, а також виконане моделювання за допомогою сучасного обчислювального коду, заснованого на моделі поведінки ґрунтів Кулона-Мора.

Практична значимість. Результати цього дослідження, отримані для однієї із секцій з використанням розрахункового коду GEO5, показують, що переміщення перевищують допустимий рівень; їх значення становлять 47,80 і 46,6 мм відповідно на першому та другому кроках, що може призвести до значних зміщень ґрунту. В якості рішення можливе зменшення поточного ухилу в межах, дозволених для даного типу лінії (максимальний ухил = 40 ‰), для того, щоб збільшити перекриття (висоту від ґрунту до замку склепіння) тунелю і, відповідно, зменшити осідання поверхні.

Ключові слова: зсув ґрунту, тунель, чисельне моделювання, осідання, підземна споруда, метод кінцевих елементів, GEO5

References.

1. Yan, Q., Nengxiong, X., Zhongjian, Z., & Bin, Z. (2021). Failure Process of Rock Strata Due to Multi-seam Coal Mining: Insights from Physical Modelling. Rock Mechanics and Rock Engineering, 54(5), 1-14. China. https://doi.org/10.1007/s00603-021-02415-0.

2. Longhui, Guo (2020). Research on the settlement and deformation law of overlying rock under the influence of mining. Academic Journal of Engineering and Technology Science, 3(5), 131-141. https://doi.org/10.25236/AJETS.2020.030517.

3. Svoboda, J. S., & McCartney, J. S. (2014). Shearing Rate Effects on Dense Sand and Compacted Clay. Dynamic Behavior of Materials, 1, 389-395. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-00771-7_47.

4. Elmanan, A. M. A., & Elarabi, H. (2016). Analytical and numerical analysis for tunnel heading stability. Conference paper: The Seventh Graduate Studies and Scientific Research Conference, Khartoum, Sudan. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/299377004.

5. Ahmed, S. N. A., & David, N. C. (2019). Numerical modelling of tunnel face stability in homogeneous and layered softground. Tunnelling and Underground Space Technology, 94. https://doi.org/10.1016/j.tust.2019.103096.

6. Elsamny, M. K., Ibrahim, M. A., Kotb, M. H., & Attia, M. G. (2016). Analysis of Two Adjacent Circular Tunnels in Soft Clay Soil. International Journal of Engineering Research & Technology, 5(04), 749-755. https://doi.org/10.17577/IJERTV5IS040593.

7. Lu, H., Shi, J., Wang, Y., & Wang, R. (2019). Centrifuge modelling of tunneling-induced ground surface settlement in sand. Underground Space, 4(4), 302-309. https://doi.org/10.1016/j.undsp.2019.03.007.

8. Michalak, H., & Przybysz, P. (2021). Forecasting the impact of buildings with multistorey underground parts on the displacement of subsoil using modern numerical tools. Studia Geotechnica et Mechanica, 43(s1), 479-491. https://doi.org/10.2478/sgem-2021-0034.

9. Müzel, S. D., Bonhin, E. P., Guimarães, N. M., & Guidi, E. S. (2020). Application of the Finite Element Method in the Analysis of Composite Materials. Polymers, 12(4), 818. https://doi.org/10.3390/polym12040818.

10. Billaux, D., & Dedecker, F. (2018). Numerical rock modeling and fracturation: from continuous to discontinuous. Revue Française de Géotechnique, 155, 2. https://doi.org/10.1051/geotech/2018006.

11. Warren, S. N. (2016). Empirical Ground Support Recommendations and Weak Rock Mass Classification for Underground Gold Mines in Nevada. USA. Dissertation. University of Nevada. Retrieved from http://hdl.handle.net/11714/2206.

12. Kang, G., Tsuchida, T., Tang, T. X., & Kalim, T. P. (2017). Consistency measurement of cement-treated marine clay using fall cone test and Casagrande liquid limit test. Soils and Foundations, 57(5), 802-814. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2017.08.010.

13. Ouyang, Z., & Mayne, P. (2018). Effective Friction Angle of Clays and Silts from Piezocone Penetration Tests. Canadian Geotechnical Journal, 55(9). https://doi.org/10.1139/cgj-2017-0451.

14. Look, B. G. (2007). Handbook of Geotechnical Investigation and Design Tables (1 ^st ed.). Taylor & Francis. https://doi.org/10.1201/9780203946602.

15. Serratrice, J. F. (2004). Le tunnel foré. Interprétation des déformations de surface. Travaux, (806), 74-75. Retrieved from https://structurae.net.

16. Kahoul, I., Yahyaoui, S., Mehidi, Y., & Khadri, Y. (2021). Shallow tunnel face stability analysis using finite elements. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (1), 91-97. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/091.

17. Volkmann, G., & Schubert, W. (2006). Optimization of Excavation and Support in Pipe Roof Supported Tunnel Sections. Tunnelling and Underground Space Technology, 21(3-4), 404-404. https://doi.org/10.1016/j.tust.2005.12.213.

18. Shin, J.-H., Choi, Y.-K., Kwon, O.-Y., & Lee, S.-D. (2008). Model testing for pipe-reinforced tunnel heading in a granular soil. Tunnelling and Underground Space Technology, 23, 241-250. https://doi.org/10.1016/j.tust.2007.04.012.

19. Serratrice, J. F., & Magnan, J. P. (2002). Analyse et prévision des tassements de surface pendant le creusement du tunnel nord de la traversée souterraine de Toulon. Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, (237), 5-36.

• < Попередня
• Наступна >