Науковий вісник НГУ

Аналіз поверхневих просадок при проходженні тунелю з використанням тунелепрохідницьких машин із ґрунтопривантаженням

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2023

Останнє оновлення: 23 березня 2023

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1945

Authors:

Н.Мекахлія*, orcid.org/0000-0002-5586-1938, Лабораторія гірничої справи, матеріалів і металургії, Національний гірничо-металургійний університет, м. Аннаба, Алжир, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Ю.Харді, orcid.org/0000-0002-9040-7036, Університет Баджи Мохтар, м. Аннаба, Алжир

С.Бенсехамді, orcid.org/0000-0002-0704-9777Лабораторія гірничої справи, матеріалів і металургії, Національний гірничо-металургійний університет, м. Аннаба, Алжир

A.Бенселгуб, orcid.org/0000-0001-5891-2860, Відділ навколишнього середовища, моделювання та зміни клімату, Науково-дослідний центр з охорони довкілля, 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. 2023, (1): 088 - 093

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-1/088

Abstract:

Мета. Вивчення ефективності різних підходів до прогнозування просадок поверхні, викликаних проходкою тунелю.

Методика. Щоб оцінити поверхневі зміщення, наше дослідження проводиться в умовах реального тунелю в шаруватому ґрунті (Алжирське метро), де вперше в цій країні було запущено тунелепрохідницьку машину (ТПМ). По-перше, поверхнева мульда просідання була розрахована за допомогою емпіричних, аналітичних і чисельних (FEM) методів. По-друге, було проведено ряд чисельних аналізів із метою вивчення розвитку просідання поверхні у міру просування ТПМ. Нарешті, було проведене параметричне дослідження для вивчення етапу будівництва, найбільш продуктивного для поверхневого просідання.

Результати. FEM є корисним інструментом для прогнозування зміщення поверхні, викликаного прокладанням тунелів, особливо при визначенні адекватної та продуманої моделі поведінки об'єкта.

Наукова новизна. Була створена еталонна чисельна модель, що добре відображає процес будівництва тунелів в Алжирі.

Практична значимість. Дане дослідження показує, що результати, отримані за допомогою FEM із застосуванням схеми зміцнення ґрунту в якості структурної моделі для представлення ґрунту, майже ідентичні результатам, отриманим під час проходки тунелю. З іншого боку, емпіричні формули, що є в літературі, не завжди ефективні для прогнозування поверхневих переміщень.

Ключові слова: поверхневі просідання, тунелепрохідницька машина, емпіричний метод, аналітичний метод, метод кінцевих елементів

References.

1. Liu, M., Yin, A., & Wan, C. (2022). Prediction on Ground Settlement Deformation and Influence of Urban Buildings in the Construction Process of Existing Tunnel Reconstruction. Wireless Communications and Mobile Computing. https://doi.org/10.1155/2022/1292988.

2. Wang, F., Miao, L., Yang, X., Du, Y. J., & Liang, F. Y. (2016). The volume of settlement trough change with depth caused by tunnelling in sands. KSCE Journal of Civil Engineering, 20(7), 2719-2724. https://doi.org/10.1007/s12205-016-0250-x.

3. Vu, M. N., Broere, W., & Bosch, J. (2016). Volume loss in shallow tunnelling. Tunnelling and Underground Space Technology, 59, 77-90. https://doi.org/10.1016/j.tust.2016.06.011.

4. Dindarloo, S. R., & Siami-Irdemoosa, E. (2015). Maximum surface settlement based classification of shallow tunnels in soft ground. Tunnelling and Underground Space Technology, 49, 320-327. https://doi.org/10.1016/j.tust.2015.04.021.

5. Lunardi, P., & Barla, G. (2014). Full face excavation in difficult ground. Geomechanics and Tunnelling, 7(5), 461-468. https://doi.org/10.1002/geot.201400037.

6. Dias, D., & Kastner, R. (2013). Movements caused by the excavation of tunnels using face pressurized shields – analysis of monitoring and numerical modelling results. Engineering Geology, 152(1), 17-25. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2012.10.002.

7. Forsat, M., Taghipoor, M., & Palassi, M. (2022). 3D FEM Model on the Parameters’ Influence of EPB-TBM on Settlements of Single and Twin Metro Tunnels During Construction. International Journal of Pavement Research and Technology, 15(3), 525-538. https://doi.org/10.1007/s42947-021-00034-0.

8. Do, N. A., Dias, D., Oreste, P., & Djeran-Maigre, I. (2014). Three-dimensional numerical simulation for mechanized tunnelling in soft ground: the influence of the joint pattern. Acta Geotechnica, 9(4), 673-694. https://doi.org/10.3844/ajassp.2013.863.875.

9. Teo, P. L., & Wong, K. S. (2012). Application of the Hardening Soil model in deep excavation analysis. The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, 5(3), 152-165. https://doi.org/10.1080/19373260.2012.696445.

10. Dias, T. G. S., & Bezuijen, A. (2014). Tunnel modelling: Stress release and constitutive aspects. In Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground – Proceedings of the 8^th Int. Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, TC204 ISSMGE – IS-SEOUL 2014, (pp. 197-202). Taylor and Francis – Balkema. https://doi.org/10.1201/b17240-37.

11. Boustila, A., Hafsaoui, A., Fredj, M., & Yahyaoui, S. (2020). Maximum surface settlement induced by shallow tunneling in layered ground. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5), 55-60. https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-5/055.

12. Chakeri, H., Ozcelik, Y., & Unver, B. (2013). Effects of important factors on surface settlement prediction for metro tunnel excavated by EPB. Tunnelling and Underground Space Technology, 36, 14-23. https://doi.org/10.1016/j.tust.2013.02.002.

13. Bogusz, W., Godlewski, T., & Siemińska-Lewandowska, A. (2021). Parameters used for prediction of settlement trough due to TBM tunnelling. Archives of Civil Engineering, 67(4), 351-367. https://doi.org/10.24425/ace.2021.138504.

14. Ercelebi, S. G., Copur, H., & Ocak, I. (2011). Surface settlement predictions for Istanbul Metro tunnels excavated by EPB-TBM. Environmental Earth Sciences, 62(2), 357-365. https://doi.org/10.1007/s12665-010-0530-6.

15. Chakeri, H., & Ünver, B. (2014). A new equation for estimating the maximum surface settlement above tunnels excavated in soft ground. Environmental earth sciences, 71(7), 3195-3210. https://doi.org/10.1007/s12665-013-2707-2.

16. Wang, F. (2021). Empirical evidence for estimation of subsurface settlement caused by tunnelling in sand. Underground Space, 6(5), 577-584. https://doi.org/10.1016/j.undsp.2021.01.002.

17. Wang, H. N., Chen, X. P., Jiang, M. J., Song, F., & Wu, L. (2018). The analytical predictions on displacement and stress around shallow tunnels subjected to surcharge loadings. Tunnelling and Underground Space Technology, 71, 403-427. https://doi.org/10.1016/j.tust.2017.09.015.

18. Brinkgreve, R. B. J., Engin, E., & Engin, H. K. (2010). Validation of empirical formulas to derive model parameters for sands. Numerical methods in geotechnical engineering, 137, 142.

• < Попередня
• Наступна >