Научные основы проектирования и возведения набрызгбетонных обделок транспортных тоннелей в слабоустойчивых грунтах

• Автор: Голицынский, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 450 c. : ил. + Прил. (148 с. : ил.)

1. Анализ применения набрызгбетона в тоннелестроении

1.1. Целесообразность и эффективность применения набрызгбетона в тоннелестроении .

1.2. Отечественный и зарубежный опыт использования набрызгбетона при строительстве тоннелей и под

земных сооружений.

1.3. Общая оценка исследуемой проблемы

2. Критический обзор исследований по применению

набрызгбетонных обделок

2.1. Параметры технологии нанесения набрызгбетона .

2.2. Физикомеханические свойства набрызгбетона .

2.3. Конструкции обделок из набрызгбетона . . . .

2.4. Существующие методы расчета обделок из набрызгбетона

3. Задачи и методика исследований
3.1. Постановка задачи исследования .
3.2. Общая методика проведения исследований . .
РАЗДЕЛ П. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИИ
НАНЕСЕНИЯ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
НАБРЫЗГБЕТОНА
4. Структурообразование набрызгбетона
4.1 Физические основы прочности бетона .
4.2. Формирование слоя набрызгбетона
4.3 Исследование структуры набрызгбетона .
5. Особенности технологии нанесения набрызгбетона
5.1. Основные параметры технологии нанесения набрызгбетона на слабоустойчивые грунты
5.2. Особенности нанесения набрызгбетона при низких температурах окружающей среды .
5. Исследование физикомеханических свойств набрызгбетона
6.1. Методика определения физикомеханических свойств набрызгбетона
6.2. Исследование основных физикомеханических свойств набрызгбетона
6.3. Исследование возможности применения фибро
набрызгбетона .
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ Ш. ИССЛЕДОВАНИЯ СТАТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ НАБРЫЗГБЕ
ТОННЫХ ОБДЕЛОК ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ОКРУЖАЮЩИМ ГРУНТОМ
7. Натурные исследования статической работы набрызгбетонных обделок
7.1. Основные задачи натурных исследований . , .
7.2. Методика натурных исследований
7.3. Экспериментальные исследования на опытных участках Ленметростроя.
7.4. Изучение статической работы набрызгбетон
ной обделки на опытном участке Киевметростроя . . .
7.5. Исследование статической работы набрызгбетонной обделки подземных емкостей на полигоне ВНИИПРОМГАЗа . . .
8. Моделирование статической работы набрызгбетонных
обделок
8.1. Обоснование метода моделирования и основные теоретические предпосылки .
8.2. Подбор материалов и методика моделирования
8.3. Исследование на моделях из эквивалентных материалов статической работы тоннельных обделок из набрызгбетона в слабоустойчивых трещиноватых скальных грунтах .
8.4. Исследование на моделях из эквивалентных материалов статической работы набрызгбетонных обделок
в пластичных глинах 0,,5
8.5. Исследование проявления горного давления на подземные сооружения в мерзлых грунтах на моделях
из эквивалентных материалов .
8.6. Влияние неровностей контура выработок на несущую способность набрызгбетонной обделки .
9. Расчет обделок из набрызгбетона
9.1. Особенности работы набрызгбетонных обделок и теоретические предпосылки для обоснования расчетной схемы
9.2. Выбор расчетных схем набрызгбетонных обделок на основе данных натурных экспериментов и
результатов моделирования .
9.3. Аналитические исследования напряженно
деформированного состояния набрызгбетонных обделок .
Выводы по разделу
РАЗДЕЛ 1У. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НАБРЫЗГБЕТОННЫХ ОБДЕЛОК И ПУТИ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
. Обоснование применения набрызгбетонных обделок в слабоустойчивых грунтах
.1. Определяющие критерии области применения
набрызгбетонных обделок . .
.2. Рекомендации по сооружению тоннелей с обделками из набрызгбетона в слабоустойчивых грунтах
. Эффективность применения набрызгбетонных обделок и перспективы их совершенствования
.1. Техникоэкономический эффект внедрения результатов исследований в практику тоннелестроения
.2. Пути механизации и автоматизации возве
дения обделок из набрызгбетона
.3. Направление дальнейших исследований . . .
Основные выводы и заключение
Список использованной литературы


Анализируя свойства набрызгбетона по результатам ис следований различных авторов в Советском Союзе и за рубежом, можно сказать, что несмотря на противоречивые дан ные в ряде случаев, введу отсутствия единой методики испытания образцов, набрызгбетон можно характеризовать как прочный и быстротвердеющий мелкозернистый бетон с высокими физикомеханическими свойствами. Причем, по мнению проф. Саталкина . Об , что не отвечает современным требованиям к
этом материалу. В то же время увеличивающийся объем подземного строительства за рубежом способствовал разработке регламентирующих документов по применению набрызгбетона в тоннелестроении. Так, в г. I , в которых содержались требования по специфическим вопросам приготовления и нанесения набрызгбетона. В нормах содержатся специальные указания о применении набрызгбетона в тоннелестроении 9, 1, 2, 7. Основной особенностью работы конструкций подземных сооружений является взаимодействие с ними окружающего грунта. Воспринимаемая тоннельной обделкой или крепью нагрузка от горного давления,зависит не только от глубины заложения и размеров выработки, инженерногеологических условий и методов производства работ, но и от характеристик конструкции. Рассматривая набрызгбетонную ооделку, в соответствии с приведенной классификацией, можно видеть, что она осуществляет все перечисленные функции. Действительно, быстро набирая прочность, набрызгбетонная обделка активно сопротивляется перемещениям грунта внутрь выработки омоноличивая прилегающий к выработке слой трещиноватого грунта, набрызгбетон способствует упрочнению грунта и препятствует образованию вывалов и, наконец, являясь разновидностью жесткой изоляции, сплошное плотное покрытие из набрызгбетона надежно защищает поверхность выработки от выветривания и разрушения. В настоящее время набрызгбетонная обделка в наибольшей степени отвечает всем основным требованиям, которым должна отвечать рациональная конструкция подземных сооружений, т. Следует сказать, что термины временная и постоянная крепь или обделка в работе не разделяются, поскольку покрытие из набрызгбетона часто выполняет обе функции. При нанесении набрызгбетона на поверхность грунта он сначала может выполнять роль временной крепи, а впоследствии, будучи усиленным путем нанесения последующих слоев или в комбинации с другими видами крепи, становится постоянной обделкой. С этой точки зрения правильнее говорить не о временной крепи из набрызгбетона, а о первичной обделке, которая при усилении становится составной частью постоянной конструкции. В диссертации набрызгбетонное покрытие рассматривается в качестве тоннельной обделки. Различные оценки работы набрызгбетонной обделки, связанной с различными формами устойчивости грунта, содержатся в трудах многих авторов 9, , 9, 0, 2 . Сооружение выработок в слабоустойчивых грунтах сопровождается ростом нагрузок на тоннельную обделку не только по своду, но и с боков и снизу, т. В таких слабых, особенно глинистых грунтах, наиболее рациональным видом обделок являются податливые , , . Известно, что обделка в зависимости от степени ее податливости может испытывать в одних и тех же грунтах различное давление . В результате натурных исследований установлено, что горное давление развивается во времени в процессе деформирования грунтов, окружающих выработку бэ . Причем конечное значение горного давления зависит от сопротивления крепи, работающей в режиме податливости. Поэтому необходимо с одной стороны, сразу же устанавливать конструкцию, обладающую достаточным сопротивлением, т. Этим требованиям в полной мере отвечает своевременно установленная обделка из набрызгбетона, которая замедляет или совсем приостанавливает развитие зоны неупругих деформаций. По мере возрастания горного давления набирает прочность и набрызгбетон с интенсивностью около 0,0, МПа в час при использовании добавок, достигая в суточном возрасте величины 8,0,0 МПа прочности на сжатие, 3,8 МПа прочности на срез и 3,3 МПа прочности растяжения при изгибе. Постепенно деформативность набрызгбетона уменьшается, а прочность продолжает расти и после того, как обделка уравновесила горное давление.