ВВЕДЕНИЕ 5
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 14
1.1 Трещиноватость породного массива как причина его технологической
неоднородности 14
1.2 Специальные способы строительства подземных сооружений как
причина образования зон технологически неоднородных пород 15
1.2.1 Тампонаж и инъекционное укрепление пород 15
1.2.2 Цементация пород 17
1.2.3 Укрепление пород методами смолизации или силикатизации 28
1.2.4 Искусственное замораживание горных пород 30
1.3. Натурные и лабораторные исследования напряженнодеформированного состояния конструкций подземных сооружений,
возведенных в технологически неоднородных породах 31
1.4 Аналитические методы расчета обделок тоннелей, сооруженных
в технологически неоднородных породах 33
1.4.1 Методы расчета крепи вертикальных стволов и обделок тоннелей
глубокого заложения, учитывающие наличие зон технологически
неоднородных пород 35
1.4.2 Аналитические методы расчета обделок тоннелей мелкого заложения, сооружаемых в технологически неоднородных породах 43
1.5 Численные исследования напряженно-деформированного состояния
подземных конструкций 47
Выводы по главе 1 55
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ЭЛЕМЕНТОВ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 57
2.1 Основные теоретические положения, принятые при математическом
моделировании взаимодействия элементов геомеханической системы.
Описание расчетной схемы 57
3
2.2 Постановка плоской задачи теории упругости. Граничные условия 60
Выводы по главе 2 63
3 РЕШЕНИЕ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ ТЕОРИИ ФУНКЦИЙ КОМПЛЕКСНОГО
ПЕРЕМЕННОГО 64
3.1 Граничные условия краевой задачи ТФКП 64
3.2 Определение функций
( ) fm t1,m
и главных векторов усилий,
действующих на контурах
L1,m 66
3.3 Представления комплексных потенциалов и преобразованные
граничные условия 68
3.4 Аналитическое продолжение потенциалов
( )
~
0, j j z z , ( )
~
0, j j z z
через границу полуплоскости 71
3.5 Преобразование граничных условий 75
3.6 Получение соотношений, связывающих коэффициенты разложений
комплексных потенциалов в смежных областях 81
3.7 Соотношения, связывающие коэффициенты разложений потенциалов в
областях
S2,m (m 1,...,N)
и в среде
S0
89
3.8 Формирование и решение систем линейных алгебраических
уравнений 91
3.9 Итерационный процесс решения задачи 94
3.10 Вычисление напряжений 96
Выводы по главе 3 100
4 АЛГОРИТМ И ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА 102
4.1 Алгоритм расчѐта 102
4.2 Проверка точности удовлетворения граничных условий 116
4.3 Примеры расчѐта с использованием разработанной программы 117
4.3.1 Расчѐты обделок параллельных тоннелей, иллюстрирующие
влияние на их напряженное состояние угла наклона земной
поверхности, взаимного расположения тоннелей и зон укрепленных
пород 117
4
4.3.2 Расчѐты обделок двух параллельных автодорожных тоннелей 122
Выводы по главе 4 153
5 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ НАПРЯЖЁННОГО
СОСТОЯНИЯ ОБДЕЛОК ТОННЕЛЕЙ, СООРУЖЕННЫХ
В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ ПОРОДАХ 155
5.1 Общие положения 155
5.2 Зависимости максимальных напряжений в обделках тоннелей
от величины модуля деформации пород 158
5.3 Зависимости максимальных напряжений в обделках тоннелей
от величины коэффициента бокового давления пород 164
5.4 Зависимости максимальных напряжений в обделках тоннелей
от расстояния между центрами поперечных сечений тоннелей 166
5.5 Зависимости максимальных напряжений в обделках тоннелей
от ширины породного целика 168
5.6 Зависимости максимальных напряжений в обделках тоннелей
от угла наклона земной поверхности 170
Выводы по главе 5 172
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 175
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 178
