Науковий вісник НГУ

Аналіз і прогнозування поверхневих просідань під час проходки підземних гірничих виробок (Алжир)

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2023

Останнє оновлення: 02 січня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1476

Authors:

M.A.Р.Морслі*, orcid.org/0000-0001-5242-986X, Лабораторія LAVAMINE, Департамент гірничої справи, Факультет наук про Землю, університет Баджі Мохтара, м. Аннаба, Алжир, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.Бердуді, orcid.org/0000-0002-3612-6823, Лабораторія LAVAMINE, Департамент гірничої справи, Факультет наук про Землю, університет Баджі Мохтара, м. Аннаба, Алжир

A.Хафсауі, orcid.org/0000-0002-1720-9527, Лабораторія природних ресурсів і планування, Університет Аннаби, м. Аннаба, Алжир

A.I.Канлі, orcid.org/0000-0001-5642-5866, Стамбульський університет-Черрахпаша, м. Стамбул, Туреччина

М.Ферфар, orcid.org/0000-0002-2028-5213, Центр екологічних досліджень (C.R.E), 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, (6): 061 - 066

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-6/061

Abstract:

Мета. Аналіз, вивчення та прогнозування поверхневих просідань під час виконання проєкту із проходки підземної міської зони, розташованої у столиці Алжиру, та застосування необхідних заходів.

Методика. На основі фізико-механічних параметрів і геологічних характеристик фактично пройденого шару, ураховуючи геометричні параметри тунелю, створена механічна модель і проведене чисельне моделювання визначення деформацій просідання та зміщення надземної зони в умовах гірничих виробок.

Результати. Унаслідок впливу розкривних робіт земля зазнає значних деформацій, таких як обвали. Тому необхідно вжити коригуючих заходів для обмеження їх впливу на навколишнє середовище й захистити міські території.

Наукова новизна. Застосування комплексу методів дозволило дати прогнозну оцінку безпеки проходження гірничих виробок у міських умовах. Дослідження проводилося в два основні етапи: геотехнічна характеристика на дільниці та в лабораторії для визначення необхідних властивостей ґрунту й гірничих порід, що використовуються в нашій моделі, а на другому етапі – розробка аналізу зворотного зв'язку з використанням чисельного моделювання на основі отриманих даних.

Практична значимість. Із цього дослідження видно, що отримані результати показують вертикальні зміщення, які перевищують міжнародні стандарти в міських умовах (на 1/1,000), що може спричинити значні зсуви ґрунту і, отже, вплив на навколишнє середовище. Як рішення, існує можливість зменшення деформацій шляхом покращення механічних властивостей ґрунту, на якому виконується проєкт, за допомогою методу струменевого цементування – цей метод показав свою ефективність у зменшенні просідань зі швидкістю зменшення на 78 %.

Ключові слова: зрушення ґрунту, підземна споруда, МКЕ, моделювання стійкості, геотехнічні параметри

References.

1. Protosenya, A. G., Alekseev, A. V., & Verbilo, P. E. (2022). Prediction of the stress-strain state and stability of the front of tunnel face at the intersection of disturbed zones of the soil mass. Journal of Mining Institute, 254, 252-260. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.26.

2. Ignatiev, S. A., Sudarikov, A. E., & Imashev, A. Zh. (2021). Determinations of the stress-strain state of rock mass and zone of inelastic deformation around underground mine excavation using modern methods of numerical modeling. Journal of Sustainable Mining, 20(3). https://doi.org/10.46873/2300-3960.1324.

3. Alkhdour, A., Radkevych, A., Tiutkin, O., & Bondarenko, N. (2020). Prediction of the stress-strain state of circular workings in a layered massif by scaling. E3S Web of Conferences, 168, 00020. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016800020.

4. Dhouib, A. (2023). Determination of the In-situ Geotechnical Parameters of Soils. Applied Geotechnics for Construction Projects 1. https://doi.org/10.1002/9781394192229.ch3.

5. Khan, Z., Yamin, M., Attom, M., & Nasser, A. (2022). Correlations between SPT, CPT, and Vs for Reclaimed Lands near Dubai. Geotechnical and Geological Engineering, 40, 4109-4120. https://doi.org/10.1007/s10706-022-02143-4.

6. Sundaram, R., Gupta, S., Gupta, S., & Lal, B. (2019). Geotechnical Design Parameters for a Metro Tunnel from Pressuremeter Tests. In Sundaram, R., Shahu, J., Havanagi, V. (Eds.). Geotechnics for Transportation Infrastructure, 29. https://doi.org/10.1007/978-981-13-6713-7_5.

7. Ameratunga, J., Sivakugan, N., & Das, B.M. (2016). Correlations of Soil and Rock Properties in Geotechnical Engineering. Springer, Berlin/Heidelberg, Germany. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2629-1.

8. Mbarak, W. K., Cinicioglu, E. N., & Cinicioglu, O. (2020). SPT based determination of undrained shear strength: Regression models and machine learning. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 14, 185-198. https://doi.org/10.1007/s11709-019-0591-x.

9. Firuzi, M., Asghari-Kaljahi, E., & Akgün, H. (2019). Correlations of SPT, CPT and pressuremeter test data in alluvial soils. Case study: Tabriz Metro Line 2. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 78, 5067-5086. https://doi.org/10.1007/s10064-018-01456-0.

10. Kim, M., Okuyucu, O., Ordu, E., Ordu, S., Arslan, Ö., & Ko, J. (2022). Prediction of Undrained Shear Strength by the GMDH-Type Neural Network Using SPT-Value and Soil Physical Properties. Materials, 15(18), 6385. https://doi.org/10.3390/ma15186385.

11. Karasev, M. A., & Nguyen, T. T. (2022). Method for predicting the stress state of the lining of underground structures of quasi-rectangular and arched forms. Journal of Mining Institute, 257, 807-821. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.17.

12. Ebu Bekir, A. (2020). Evaluation of new Austrian tunnelling method applied to Bolu tunnel’s weak rocks. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 12(3), 541-556. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2019.12.011.

13. Ebu Bekir, A., Servet, K., Suat, G., & Candan, G. (2022). Analytical and Numerical Analyses of the Support System for a Large-span Tunnel in Challenging and Seismically Active Ground Conditions. Transportation Infrastructure Geotechnology. https://doi.org/10.1007/s40515-022-00251-5.

14. Md Shariful, I., & Magued, I. (2021). Twin tunnelling induced ground settlements. Tunnelling and Underground Space Technology, 110, 103614. https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103614.

15. Kuanda, F., Zhiyong, Y., Yusheng, J., Zhengyang, S., & Zhenyong, W. (2020). Surface subsidence characteristics of fully overlapping tunnels constructed using tunnel boring machine in a clay stratum. Computers and Geotechnics, 125, 103679. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2020.103679.

16. Ağbay, A., & Topal, T. (2019). Evaluation of twin tunnel-induced surface ground deformation by empirical and numerical analyses (NATM part of Eurasia tunnel, Turkey). Computers and Geotechnics, 119. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2019.103367.

17. 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. Retrieved from https://www.ifsttar.fr/collections/BLPCpdfs/blpc_237_5-36.pdf.

18. Shaobing, Z., Siyue, H., Junling, Q., Wei, X., Rodney, S. G., & Lixin, W. (2020). Displacement Characteristics of an Urban Tunnel in Silty Soil by the Shallow Tunnelling Method. Advances in Civil Engineering, 2020, ID 3975745. https://doi.org/10.1155/2020/3975745.

19. Tiutkin, O., & Bondarenko, N. (2022). Parametric analysis of the stress-strain state for the unsupported and supported horizontal underground workings. Acta Technica Jaurinensis, 15(4), 199-206. https://doi.org/10.14513/actatechjaur.00681.

20. Do, N.A., & Dias, D. (2017). A comparison of 2D and 3D numerical simulations of tunnelling in soft soils. Environmental Earth Sciences, 76, 102. https://doi.org/10.1007/s12665-017-6425-z.

• < Попередня
• Наступна >