Геомеханическое обоснование конструктивно-технологических параметров временной крепи при проходке транспортных тоннелей в трещиноватых породах

• Автор: Таймур Хаддад
• Шифр специальности: 25.00.20, 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1.Особенности инженерно-геологических условий строительства автодорожных тоннелей в Иране
1.1.Автодорожные тоннели Ирана
1.2. Особенности инженерно-геологических условий Ирана
1.2.1.Инженерно-геологические условия по трассе тоннеля Талун
1.2.2.Начальное поле напряжений в массиве пород
1.2.3.Оценка прочности трещиноватых горных пород
1.3.Обоснование технологии сооружения тоннелей
1.3.1.Технология сооружения тоннелей горным способом в слабых скальных и полускальных породах
1.3.2.Проходка с применением тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК) и сравнение с горным способом
Выводы по главе
Глава 2. Исследование устойчивости незакрепленных выработок автодорожных тоннелей
2.1.Аналитический обзор методов оценки устойчивости незакрепленных выработок
2.1.1.Прогноз устойчивости выработок по условию вывалообразования
2.1.2 Классификация устойчивости скальных массивов по Бартону
2.1.3. Гипотезы сводообразования
2.2. Исследование влияния формы сечения на устойчивость выработки в слабых скальных породах
2.2.1.Обоснование расчетной схемы по МКЭ
2.2.2.Сравнительный анализ устойчивости выработок автодорожных тоннелей с вертикальными стенами и криволинейным контуром
2.2.3.Оценка достоверности численного анализа
2.3. Анализ результатов математического моделирования незакрепленной выработки
Выводы по главе
Глава 3. Геомеханическое обоснование параметров временной крепи выработок в трещиноватых скальных и полускальных породах
3.1.Аналитический обзор методов оценки устойчивости закрепленных выработок и расчет крепи
3.1.1. Временная крепь горных выработок и подземных сооружений
3.1.2.Современные методы расчета крепи горных выработок
3.2.Численный анализ влияния конструктивно-технологических
параметров временной крепи на устойчивость выработки в трещиноватых скальных и полускальных породах
3.2.1 .Основные принципы построения расчетных схем временной крепи выработки, работающей в режиме взаимовлияющих деформаций в геомеханических условиях северного Ирана
3.2.2.Оценка устойчивости закрепленной выработки в скальных и полускальных породах с нанесением сплошного набрызгбетона
3.2.3. Оценка устойчивости закрепленной выработки в скальных и полускальных породах с нанесением набрызгбетона и усилением крепи анкерам и (или) арками (комбинированная крепь)

3.3.Анализ результатов математического моделирования
3.3.1.Анализ результатов математического моделирования выработки, закрепленной сплошной набрызгбетонной крепью
3.3.2. Анализ результатов математического моделирования выработки, закрепленной комбинированной крепью
Выводы по главе
Глава 4. Рекомендации по конструктивно-технологическим проектным решениям временной крепи автодорожных тоннелей в различных инженерно-геологических условиях
4.1. Анализ существующих предложений по выбору комбинированной временной крепи
4.2.Практические рекомендации по результатам исследований
4.3.Использование “ Методики Т” при проектировании проходки выработок в слабых и полускальных породах
4.3.1.Темпы скорости проходки выработки в породах с коэффициентом крепости
4.3.2.Оценка скорости проходки выработки в породах с коэффициентом крепости ґ =2-4 с использованием методики Т
Выводы по главе
ЛИТЕРАТУРА

Для сравнения горных способов и ТПМК можно обратиться к мировому опыту. Но при этом отметим, что разработку породы при горном способе ведут либо буро-взрывным способом, либо с применением комбайнов со стреловым исполнительным органом. Поскольку на территории Ирана для строящихся и проектируемых тоннелей крепость пород в мaccивef изменяется от 2 до 4, применение буровзрывного способа нецелесообразно. Поэтому в Иране для сооружения тоннелей возможно применение только ТПМК или комбайна.
Двумя основными достоинствами комбайновой проходки тоннелей являются исключительно высокие темпы продвижения забоя при повышенной безопасности подземных работ и минимальной их трудоемкости, а также сокращение объемов временной крепи и обделки за счет образования после проходки гладкого контура выработки (применение комбайнов обеспечивает сохранность законтурного массива и значительно сокращает переборы породы). Все это говорит о том, что проходческий комбайн является эффективным и экономическим оборудованием для проходки тоннелей. При выборе необходимого типа проходческого комбайна следует учитывать следующие факторы:
• геотехнические свойства породы;
• доступ к месту производства работ и размер пролета;
• способ удаления разработанной породы.
При выборе техники между комбайном и ТПМК надо отметить, что при строительстве тоннеля со сборной блочной обделкой идеальным решением может стать применение ТПМК, поскольку он обеспечивает существенную экономию времени и средств, особенно в части производственного процесса, по сравнению с комбайном для проходки тоннеля с полным сечением