Методология прогнозирования напряженно-деформированного состояния конструкций станций метрополитена глубокого заложения с учетом этапов строительства

• Автор: Деменков, Петр Алексеевич
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 304 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Состояние вопроса, конструкции и технологии сооружения станций

1.1 Анализ методов расчета напряженно-деформированного состояния вокруг станций метрополитена и подземных сооружений

1.2 Конструкции и технологии сооружения станций

1.2.1 Пилонные станции

1.2.2 Односводчатые станции

1.2.3 Колонные станции открытого типа

Глава 2 Анализ натурных исследований напряженно — деформированного состояния массива при строительстве станций метрополитена

2.1 Анализ натурных исследований пилонных станций метрополитена

2.1.1 Пилонная станция «Площадь Ленина»
2.2 Анализ натурных исследований односводчатых станции
2.2.1 Натурные исследования односводчатой станции «Удельная»
2.3 Анализ натурных исследований статической работы колонных станций закрытого типа (без боковых платформ)
2.3.1 Общий анализ различных станций
2.3.2 Станция «Маяковская»
2.4 Натурные исследования колонных станций открытого типа
2.4.1 Колонная станция «Комендантский проспект»
2.4.2 Колонная станция «Проспект просвещения»
2.4.3 Колонная станция «Крестовский остров»
Глава 3 Методология прогнозирования напряженно—деформированного состояния конструкций станций метрополитена глубокого заложения с учетом этапов строительства

3.1 Методология прогнозирования напряженно-деформированного состояния конструкций станций метрополитена глубокого заложения
3.1.1 Общие сведения
3.1.2 Система «массив — технология строительства — станция»
3.1.3 Методы подготовки и способы воздействия на грунтовый массив

3.1.4 Численное моделирование системы «массив - технология строительства -станция»
3.1.5 Естественное напряженное состояние грунтового массива
3.1.6 Прогноз напряженно-деформированного состояния грунтового массива
3.1.7 Прогноз напряженного состояния конструкций станций метрополитена
3.1.8 Некоторые аспекты методологии проектирования станций
3.2 Методика прогнозирования напряженно-деформированного состояния и параметров конструкций станций метрополитена глубокого заложения с использованием численных методов
3.3 Численное моделирование пилонной станции метрополитена глубокого заложения
3.4 Численное моделирование односводчатых станций
3.4.1 Построение модели и обоснование расчетной схемы
3.4.2 Результаты численного моделирования односводчатой станции
3.5 Моделирование напряженно-деформированного состояния обделки станции без боковых посадочных платформ с учетом последовательности ее строительства
3.6 Моделирование напряженно-деформированного состояния обделки колонных станций открытого типа с учетом этапности строительства
3.6.1 Станция колонного типа «Комендантский проспект» с металлическими колонно-прогонными комплексами
3.6.2 Станция колонного типа «Проспект Просвещения»
3.6.3 Распределение вертикальных напряжений на наружных поверхностях обделок колонных станций
Глава 4 численные эксперименты на основе базовых моделей
4.1 Численные эксперименты на пиленных станциях
4.2 Численные эксперименты на односводчатых станциях
4.3 Численные эксперименты на колонных станциях закрытого типа
4.3.1 Моделирование напряженного состояния в обделке станции без боковых платформ с различным радиусом верхнего свода среднего станционного тоннеля
4.3.2 Моделирование напряженно-деформированного состояния станции с
чугунным и железобетонным колонно-прогонным комплексом

4.3.3 Новые конструктивные решения колонной станции закрытого типа метрополитена глубокого заложения
4.4 Численные эксперименты на колонных станциях открытого типа
4.5 Объемно-планировочные и конструктивные решения многофункциональных
подземных комплексов с пересадочными узлами метрополитена
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

облегченные типы временной крепи из набрызгбетона, анкеров и арок. Заметим, что из-за большой высоты калотты целесообразно принимать комбайны, позволяющие вести проходку в выработках 4,5 и 5,4 м, например, комбайны типа 4ПП-2 или 4ПП-5, обеспечивающие разработку грунта с производительностью до 20 м3/ч.
Сооружение пилонной станции начинают с проходки среднего тоннеля, для чего из перегонного тоннеля к одному из торцов среднего тоннеля проходят соединительную штольню. Из штольни разрабатывают грунт «прорезного кольца». С помощью укладчика выполняют монтаж «прорезных колец» и проходку начального участка среднего тоннеля (15-20 м).
На сооруженном отрезке монтируют станционный укладчик ТУ-2ГП (КП21), с помощью которого проходят средний станционный тоннель. В местах верхнего и нижнего ригелей проемов устанавливают металлические литые тюбинги, а на участках проемов тюбинги временного заполнения.
Аналогично, поочередно сооружают внешние боковые тоннели. Проходку боковых , тоннелей в зависимости от ситуации осуществляют либо сплошным забоем, либо методом пилот-тоннеля.
В случае заложения станции в необводненных слабоустойчивых грунтах, когда раскрытие забоя на все сечение может привести к его нарушению, станционные тоннели сооружают по способу пилот-тоннеля. Таким же способом сооружают путевые тоннели станции, если щитовые проходческие комплексы перегонных тоннелей прошли транзитом через станцию до начала проходки станционных тоннелей.
Сущность способа состоит в том, что выработку раскрывают до размеров основного тоннеля в два приема: вначале проходят тоннель меньшего сечения с обделкой из чугунных или железобетонных тюбингов диаметром Б (пилот-тоннель), а затем раскрывают выработку проектного контура диаметром Б. Это позволяет разделить значительную по размерам площадь забоя на две выработки меньшего сечения и использовать обделку пилот-тоннеля как надежную опору для крепи основного тоннеля. Если в кровле выработки залегают неустойчивые водонасыщенные грунты, из пилот-тоннеля можно предварительно осушить или искусственно закрепить эти грунты, а начинать расширение профиля. Из-за сравнительно небольшой протяженности станционных тоннелей к работам по расширению выработки приступают после