Введение
1. Анализ состояния вопроса. Цели и задачи исследования 8
2. Математическая модель формирования напряженного состояния трехслойной обделки коллекторного тоннеля, восстановленного способом «труба в трубе» 32
3. Метод расчета обделки коллекторного тоннеля, восстановленного бестраншейным способом 43
3.1. Переход к задаче теории аналитических функций комплексного переменного 43
3.2. Представления комплексных потенциалов 44
3.3. Аналитическое продолжение комплексных потенциалов cp0(z) yo(z) в верхнюю полуплоскость через прямолинейную границу LQ 46
3.4. Конформное преобразование. Представление комплексных потенциалов и формулировка граничных условий в отображен ной области 59
3.5. Решение краевой задачи теории аналитических функций комплексного переменного 65
3.6. Формирование разрешающей системы линейных алгебраических уравнений 77
3.7. Определение коэффициентов (s)( j) и величин q в зависи-Tkмости от вида рассматриваемой нагрузки 98
3.7.1. Действие собственного веса грунта (задача 1) 98
3.7.2. Действие внешнего давления грунтовых вод (задача 2) 101
3.7.3. Действие давления жидкости, заполняющей тоннель в период водосброса (задача 3) 105
3.7.4. Действие нагрузки, обусловленной весом зданий и сооружений на поверхности (задача 4) 106
3.8. Определение напряжений в среде и в слоях кольца 109
3.9. Алгоритм расчета 110
3.9.1. Задание исходных данных 111
3.9.2. Последовательность вычислительных операций 113
3.10 Проверка точности удовлетворения граничных условий 129
3.11. Сравнение результатов расчета с данными, полученными другими авторами 134
3.12 Пример определения напряженного состояния обделки коллекторного тоннеля, восстановленного бестраншейным способом 140
3.12.1. Результаты расчета обделки на действие гравитацион ных сил (собственного веса грунта) 141
3.12.2. Результаты расчета обделки на действие внешнего давления грунтовых вод 146
3.12.3. Результаты расчета обделки на действие внутреннего напора жидкости (в период водосброса). 149
3.12.4. Результаты расчета обделки на действие равномерно распределенной нагрузки на поверхности 150
3.12.5. Результаты расчета обделки на действие нагрузки, движущейся на поверхности 158
4. Исследование зависимости напряженного состояния обделки коллекторного тоннеля, восстановленного бестраншейным способом, от основных влияющих факторов 159
4.1 Исследование зависимости экстремальных нормальных тангенциальных напряжений в обделке восстановленного тоннеля при действии собственного веса грунта от основных влияющих факторов 160
4.1.1. Исследование зависимости напряженного состояния обделки от положения центра протянутой трубы ПЭ 160
4.1.2. Исследование зависимости напряженного состояния от отношения модулей деформации пород и материала внешне го слоя обделки восстановленного коллекторного тоннеля 163
4.2 Исследование зависимостей напряженного состояния восстановленной обделки коллекторного тоннеля при действии давления грунтовых вод
4.2.1 Исследование зависимости максимальных нормальных тангенциальных напряжений от уровня грунтовых вод 166
4.2.2 Исследование зависимости максимальных нормальных тангенциальных напряжений от положения внутренней трубы ПЭ 167
4.3 Исследование зависимостей напряженного состояния восстановленной обделки коллекторного тоннеля при действии внутреннего напора жидкости 168
4.3.1 Исследование зависимости максимальных нормальных тангенциальных напряжений от положения внутренней трубы 168
4.3.2 Исследование зависимости напряженного состояния восстановленной обделки коллекторного тоннеля от отношения модулей деформации тампонажного и внешнего слоев обделки 171
4.4 Исследование зависимости напряженного состояния обделки восстановленного коллекторного тоннеля при действии равно мерно распределенной нагрузки на поверхности 172
4.4.1 Зависимость напряженного состояния обделки от положения распределенной нагрузки относительно оси выработки
4.4.2 Зависимость напряженного состояния обделки от ширины нагрузки на поверхности 175
5. Использование разработанного метода расчета 179
5.1. Данные об объекте 179
5.2. Результаты расчета 180
Заключение 186
Литература 191
Приложение 211
