Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Информационное инженерно-геологическое обеспечение проходки тоннелей комбайнами с пригрузом забоя
ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
Автореферат диссертации по теме "Информационное инженерно-геологическое обеспечение проходки тоннелей комбайнами с пригрузом забоя"
Российский государственный геологоразведочный университет им С Орджоникидзе
На правах рукописи
Горбушко Роман Михайлович
Информационное инженерно-геологическое обеспечение проходки тоннелей комбайнами с пригрузом забоя (на примере г. Москвы)
Специальность 25.00 28 - «Инженерная геология, мерзлотоведение и
грунтоведение»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Москва 2007 г
003070291
Работа выполнена на кафедре инженерной геологии Российского государственного геологоразведочного университета им С. Орджоникидзе
Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук, профессор
Евгений Меркурьевич Пашкин
Официальные оппоненты доктор геолого-минералогических наук,
профессор, академик РАЕН Кофф Григорий Львович
Ведущая организация ОАО «Метрогипротранс», г Москва
Защита состоится 24 мая 2007 г в 17 00 на заседании диссертационного совета Д 212 121 01 РГТРУ по адресу 117997, ГСП-7, Москва, ул Миклухо-Маклая, 23, гидрогеологический факультет, ауд 5-49
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГТРУ по адресу 117997, ГСП-7, Москва, ул Миклухо-Маклая, 23.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять по адресу 117997, ГСП-7, Москва, ул Миклухо-Маклая, 23, ученому секретарю диссертационного совета, к г -м н НН Ленченко
Автореферат разослан 23 апреля 2007 г
доктор геолого-минералогических наук. Кузькин Вячеслав Иванович
Ученый секретарь диссертационного совета кг-м н
Н Н Ленченко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы На настоящее время территория города Москвы является высокоурбанизированной, что приводит к необходимости дополнительного освоения подземного пространства, в частности, создания тоннелей различного назначения. Для реализации этого привлекаются различные отечественные и зарубежные разработки Наиболее прогрессивной из них в настоящее время является проходка тоннелей с применением тоннелепроходческих механизированных комплексов с активным пригрузом забоя (ТПМК), которые позволяют проводить высокоскоростную, безопасную и практически безосадочную проходку тоннелей различных диаметров (от 0,5 м до 14,2 м) и назначений Эта технология сооружения тоннелей предъявляет определенные требования к количеству и качеству инженерно-геологической информации, которые подразумевают получение определенных показателей свойств геологической среды Это никак не отражено в существующих нормативных документах и методических рекомендациях, которые, в свою очередь, подразумевают проведение исследований, исходя из требований, которые предъявлялись к инженерам-геологам в период использования таких технологий проходки, когда максимальная детализация инженерно-геологического разреза была актуальна и востребована Также следует отметить, что территория города в процессе застройки была детально изучена в инженерно-геологическом отношении и имеющиеся материалы можно использовать для изучения трасс проектируемых тоннелей
Цель работы - разработка методологического подхода к инженерно-геологическим изысканиям для целей строительства тоннелей с применением новейших технологий на территории Москвы, который позволит обеспечить процесс строительства актуальной инженерно-геологической информацией при минимальных временных и финансовых затратах
Для достижения поставленной цели потребовалось решить ряд задач
- систематизация и анализ российских и зарубежных подходов к изучению геологической среды для строительства тоннелей;
- анализ специфики технологии проходки тоннелей с применением ТПМК с активным пригрузом забоя с рассмотрением процесса проходки в виде группы функциональных связей внутри ПТС «ТПМК - геологическая среда» и ее сравнение с уже устаревшими методами проходки тоннелей,
- разработка методики типизации инженерно-геологических условий по данным проходки тоннелей,
- разработка методологического подхода к изучению геологической среды применительно к строительству тоннелей в Москве рассматриваемой технологией
Научная новизна работы заключается в том, что впервые для московских условий выполнена типизации инженерно-геологических условий по условиям проходки ТМПК с гидропригрузом больших диаметров На основе анализа проходки первых трех тоннелей предварительно определены параметры геологической среды, влияющие на проходку тоннелей рассматриваемой технологией На основе полученных закономерностей был
2 г
разработан методологический подход к инженерно-геологическому изучению трасс тоннелей, сооружаемых ТПМК с гидропригрузом на территории Москвы
Практическая значимость работы заключается в возможности использования материалов типизации геологической среды для проектирования и строительства тоннелей с применением рассматриваемой в работе технологии
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии при проведении изысканий для проектирования и строительства Серебряноборских тоннелей Также автором были собраны и систематизированы материалы по геологическому строению рассматриваемых тоннелей и по технологическим аспектам проходки таких организаций как. ОАО «Метрогипротранс», Тоннельная ассоциация России, ООО «Тоннель-2001» и ГУЛ «Московский метрополитен»
Практическая апробация работы: основные положения диссертации были рассмотрены и обсуждены на VII и VIII международных конференциях «Новые идеи в науках о земле» (2005 г и 2007 г), на научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые - наукам о земле» (2006 г) и международной конференции «Geotunnel - 2007» Основные защищаемые положения: На защиту выносятся
1 Структура и характер функционирования природно-технической системы «ТПМК - геологическая среда»,
2 Принципы инженерно-геологической типизации трасс тоннелей для определения основных закономерностей взаимодействия ТПМК с геологической средой,
3 Оптимизация инженерно-геологических изысканий для строительства тоннелей в Москве с применением рассматриваемой технологии
Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, и заключения Она содержит 146 страниц текста, 11 графических приложений, 39 рисунков и фотоиллюстраций, 8 таблиц и включает список литературы из 146 наименований
Автор глубоко признателен своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Пашкину Е М за его руководство работой, коллективу кафедры инженерной геологии Российского Государственного геологоразведочного Университета, проектно-изыскательскому отделу ОАО «Метрогипротранс», Тоннельной ассоциации России, ООО «Тоннель - 2001» и ГУП «Московский метрополитен» за предоставленные материалы и консультации
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе рассматривается специфика технологии применения ТПМК с активным пригрузом забоя при строительстве тоннелей, дается сравнительная характеристика параметров взаимодействия ТПМК и
тоннельных сооружений при использовании устаревших методов возведения тоннелей с геологической средой
Щитовой способ сооружения тоннелей основан на применении в забое тоннеля специального агрегата — проходческого щита, который представляет собой подвижную металлическую крепь, надежно и герметично ограждающую забойную зону от окружающего грунтового массива Под его защитой выполняют основные операции проходческого цикла, разработку грунта, крепление забоя, уборку грунта, возведение обделки Щитовые конструкции применяются в практике мирового тоннелестроения, начиная с конца XIX века Методику применения активного пригруза забоя для нейтрализации негативного воздействия подземных вод впервые применила японская строительная фирма «Мицубиси», а сама технология до настоящего дня успешно расширяется и совершенствуется Была полностью механизирована разработка грунта в забое и закрепление сводовой части тоннеля С тех пор эта модификация технологии проведения тоннелепроходческих работ претерпела ряд существенных изменений - появились различные модификации щитов для различных целей В первую очередь изменения коснулись размеров щитов и наличия дополнительных технологических приспособлений, позволяющих проходить криволинейные участки тоннелей независимо от степени водонасыщения грунтов, слагающих разрез, позволяющих производить проходку тоннелей одновременно с двух монтажных камер с последующей стыковкой непосредственно под землей, в том числе под водоемами и морскими заливами и т д Современные щитовые комплексы снабжены компьютерным оборудованием, которое позволяет контролировать, а в некоторых случаях и автоматически выполнять важнейшие операции щитовой проходки Геофизическое оборудование, устанавливаемое на роторной части щитового агрегата, позволяет избежать ряда неблагоприятных воздействий со стороны геологической среды, таких как валуны, прослои гравийно-галечных грунтов, а также наличие искусственных элементов (свай, незатампонированных скважин и т д )
Щитовой способ сооружения тоннелей, являясь одним из наиболее эффективных и индустриальных, получил широкое применение и развитие в СССР, РФ и за границей на строительстве тоннелей различного назначения, что и было отражено как в работах отечественных авторов, таких как Ауэрбах В М, Лиманов Ю А, Лехтимяки Э.В , Сазонов Г Н., Самойлов В П, Маршак С А, Малицкий В С , Фелиппов И.И, Фугенфиров А А, Власов С Н и др , так и зарубежных, в первую очередь японских и немецких
Главное достоинство щитового способа проходки в том, что он не требует применения временной крепи контура выработки, что повышает безопасность выполнения работ и позволяет достичь более высоких скоростей проходки Внедрение активного пригруза в процесс проходки тоннелей позволил создавать в забое противодавление, препятствующее проникновению в забой подземных вод и развитию деформаций грунтового массива, что значительно снижает величину осадки земной поверхности и практически исключает переборы грунта при его разработке
Специфика взаимодействия ТПМК с геологической средой состоит в том, что при сооружении тоннеля во взаимодействие вступают два технологических узла породоразрушающий инструмент (ротор) и активный пригруз Функция породоразрушающего инструмента — механическое разрушение грунта Функция гидропригруза значительно сложнее и состоит из трех основных пунктов препятствует сдвижению грунтов в забой, создает противодействия гидростатическому давлению подземных вод и препятствие проникновению в забой подземных вод, препятствует вертикальному сдвижению грунтового массива, залегающего выше шелыги свода тоннеля При этом за счет контроля за значением давления в призабойной части и геофизического оборудования, установленного на роторе, рассматриваемая ПТС получает уникальную возможность адаптации к изменению характеристик геологической среды за счет искусственной подсистемы
В первой главе приведен обзор основных методов инженерно-геологических исследований, применяемых при исследовании трасс тоннелей Анализ методических рекомендаций, используемых с начала XX века до настоящего времени, показал, что методические основы проведения изысканий для строительства тоннелей на территории городов, заложенные в середине XX века, практически не изменились Методический подход, разработанный в тот период, подразумевал высокую детализацию геологического разреза и постоянное уточнение гидрогеологических условий, что на тот момент времени было актуально в виду неадекватной технологии и высокой опасности тоннельных работ
Рассматриваемая в работе технология позволяет нейтрализовать ряд негативных воздействий со стороны геологической среды, поэтому существующие методики изучения трасс тоннелей являются неактуальными современным задачам, завышенными по временным и финансовым затратам Поэтому на основе технической документации и данных о проходке с использованием ТПМК диаметром 14,2 м фирмы «Херренкнехт АГ» первых трех тоннелей в Москве (Лефортовского и Серебряноборских тоннелей) выделить показатели геологической среды, оказывающие непосредственное влияние на проходку и на основе этих данных провести типизацию инженерно-геологических условий строительства подобных тоннелей в московских условиях
Вторая глава работы посвящена весьма детальной геологической изученности территории Москвы, а также геологическому строению и гидрогеологическим условиям трасс Лефортовского и Серебряноборских тоннелей
На настоящий момент времени территория Москвы характеризуется высокой степенью изученности, что нашло отражение в ряде публикаций и создании разномасштабных инженерно-геологических и гидрогеологических карт Показатели физико-механических свойств, требуемые для обеспечения проходки тоннелей рассматриваемой технологией, определены в ходе многократных изысканий на территории города, а также в работах различных исследователей таких как Ф В Котлов, Г Н Сазонов, Н А Надосеев и т д
Показатели, определенные для различных стратиграфо-генетических комплексов, в пределах требований, предъявляемых рассматриваемой технологией проходи! тоннелей, изменяются незначительно и могут быть регламентированы или скорректированы при проведении изысканий по архивным данным для каждой конкретной строительной площадки в пределах территории мегаполиса
В геологическом строении трассы Лефортовского тоннеля принимают участие отложения четвертичного возраста, представленные песчано-глинистыми грунтами аллювиального, флювиогляциального и гляциального генезиса, юрские отложения, представленные глинами оксфордского и келловейского возраста и отложения каменноугольного возраста, представленные глинами русавкинской, трошковской, мещеринской и неверовской пачек, а также известняками, доломитами и мергелями Измайловской, перхуровской и ратмировской пачек Трасса тоннеля проходит преимущественно через толщу пород неверовской и перхуровской пачек, небольшие участки трассы тоннеля сложны отложениями мещеринской, Измайловской и трошковской пачек, а также юрского и четвертичного возраста Гидрогеологические условия трассы тоннеля на изученную глубину характеризуются наличием нерасчленешгого верхнечетвертичного водоносного комплекса, сетуньско-днепровского водоносного горизонта, Измайловского водоносного горизонта, перхуровского и ратмировского водоносных горизонтов По трассе Лефортовского тоннеля проявления карстового процесса сводятся к мелкой кавернозпосги пород верхнекаменноугольного возраста В результате дополнительно проведенпых исследований определена склонность к динамической неустойчивости отложений комплекса флю вио гляциаольны х отложений сетуньско-донского межледников ья
В геологическом строении трассы Серебрянноборских тоннелей принимают участие отложения четвертичного возраста, представленные песчано-глинисгыми грунтами аллювиального и флювиогляциального генезиса, нижнемеловыемеловые отложения, представленные песками и супесями, юрские отложения, представленные глинами, суглинками и супесями титонского, оксфордского и келловейского ярусов и отложения верхнекаменноугольного возраста, представленные глинами неверовской и Воскресенской толщ и известняками ратмировской и суворовской толщ Трасса Серебрянобореких тоннелей проходит через толщу пород четвертичного и юрского возраста Гидрогеологические условия трассы тоннеля на изученную глубину характеризуются наличием объединенного водоносного комплекса четвертично-нижнемелового возраста, развитого локально волжского водоносного горизонта, а также ратмировского и суворовского водоносных горизонтов В целом, геологическое строение Лефортовского и Серебрянобореких тоннелей, захватывает именно те отложения, которые наиболее распространены на территории мегаполиса и, наиболее вероятно, будут и в дальнейшем разрабатываться на территории Москве с применением подобных технологий Поэтому проведение оценки параметров
взаимодействия рассматриваемой в работе технологии с геологической средой города на примере этих трех тоннелей будет актуально
В третьей главе проведена инженерно-геологическая типизации трасс первых построенных в Москве Лефортовского и Серебряноборских тоннелей
Для определения основных признаков инженерно-геологической типизации условий строительства тоннелей использовался системный подход То есть для выделения различных таксонов и последующего их объединения в типы учитывались не только свойства геологической среды, но и характер ее взаимодействия с ТПМК
В качестве основного критерия, позволяющего сравнивать рассматриваемые участки тоннелей, предлагается использовать скоростные характеристики и величину осадки земной поверхности, как характеристики, определяющие взаимодействие внутри ГПГС. «ТПМК - геологическая среда» Также следует учесть характеристики, определяющие величину активного пригруза как эксплуатационный показатель, зависящий от специфики инженерно-геологического разреза и в первую очередь от гидрогеологической обстановки (как наиболее динамичной составляющей) Дополнительные требования к признакам типизации предъявляет сама технология проходки для назначения величины гидропригруза необходимы данные о наличии подземных вод, их уровне и напоре, значений коэффициента пористости, плотности, плотности скелета грунта, сцепления и угла внутреннего трения грунтов, зависящие от генезиса и достаточно высоко изученные на территории Москвы Также необходимы данные о возможных негативных воздействиях на проходку со стороны геологической среды Для проходки в каменноугольных породах в условиях Москвы - это
участки активного проявления карстового и суффозиошюго процесса, осложняющего проходку из-за высокой степени обводненности с одной стороны и значительным разуплотнением грунтов с другой стороны,
участки, осложненные раздробленными зонами, приуроченные к линиаментным зонам,
участки резкой смены гидрогеологических условий из-за литологических окон в юрских и каменноугольных глинах
Для комплекса юрских отложений - это участки резкой смены гидрогеологических условий из-за неоднородности пространственного строения титонского и келловейского ярусов.
Для проходки в четвертичных и меловых породах - это наличие участков нестабильных грунтов — плывунов, а также крупных прослоев гравийных и более крупных по составу грунтов
В соответствии с этим все многообразие инженерно-геологических условий можно свести к разделению на различные типы по следующим признакам
1) Геологический возраст и генезис пород, и их соотношение в разрезе
забоя,
2) Наличие подземных вод,
3) Основные возможные негативные воздействия со стороны геологической среды на взаимодействие природно-технической системы «ТПМК - геологическая среда»
В качестве параметров, отражающих результат взаимодействия компонентов рассматриваемой динамической ПТС предлагается рассмотреть скорость проходки и величину осадки земной поверхности по тем или иным грунтам
Анализ проходки трассы Лефортовского тоннеля позволил оценить характер взаимодействия ТПМК с геологической средой для верхнекаменноугольных отложений, аналогичный анализ трассы Серебряноборских тоннелей - для четвертичных и юрских отложений Для типизации были рассмотрены такие участки трассы, на которых влияние сторонних воздействий (внеплановые и запланированные простои, а также участки, прилегающие к монтажной и демонтажной камерам) на скоростные характеристики проходки было минимально По трассе Лефортовского тоннеля таких участков было выделено девять, по трассе Серебряноборских тоннелей - четырнадцать При этом следует отметить, что анализ изменения скорости проходки для правого Серебряноборского тоннеля выполнен непосредственно автором, а для Лефортовского и левого Серебряноборского тоннелей для анализа были использованы данные Тоннельной ассоциации России
На основе анализа данных о проходке Лефортовского и Серебряноборских тоннелей было выделено восемь типов инженерно-геологических условий, для которых определены предполагаемые скоростные режимы проходки и основные факторы, осложняющие проходку тоннелей в московских условиях Результаты типизации сведены в таблицу 1
Величины осадки земной поверхности при строительстве Лефортовского тоннеля позволяют судить о том, что при проходке -кителей в каменноугольных отложениях величина осадки земной поверхности будет достаточно постоянной Для Лефортовского тоннеля ее средняя величина составила 10-12 мм, за исключением припортальных участков, на которых можно наблюдать скачкообразное изменение величины осадки, что объясняется тем фактом, что Лефортовский тоннель - это первый опыт строительства подобных сооружений в Москве, поэтому здесь наблюдается достаточно высокое значение «технической» компоненты ПТС
Величина осадок земной поверхности на участках, сложенных четвертичными песчано-глинистыми отложениями, по данным реальных наблюдений, представляет собой довольно пеструю картину и не позволяет сделать окончательных выводов о корреляции с литологическим и гидрогеологическим строением пород, слагающих забой или залегающих выше шелыги свода тоннеля На настоящий момент времени, имея рассмотренный в настоящей главе объем информации, можно лишь сделать вывод о том, что
Таблица 1
Сравнение типов строения геологической среды в московских условиях для верхнекаменноугольных, юрских и четвертичных
отложений_____
1= 5 I- Стратиграфическая принадлежность Геологическая характеристика Гидрогеологичес кая характеристика разреза Фактическая скорость, м/сут средняя интервал изменения скорости Факторы, осложняющие проходку
1 2 3 4 5 6
1 С3 Известняки с редкими прослоями доломитов и мергелей, глины твердой консистенции Напорные воды в известняках 6,5 5,4-7,6 Проявления карстового процесса, наличие ослабленных сильноразрушенных зон
2 Сз Известняки с редкими прослоями доломитов и мергелей, глины твердой консистенции Напорные воды в двух разноуровенных водоносных горизонтах 7,5 7,0-8,0 Проявления карстового процесса, наличие ослабленных сильноразрушенных зон
3 Л Титонские суглинки и супеси, оксфордские и келловейский глины пылеватые, полутвердые с прослоями твердой Волжский водоносный горизонт напорные воды в титонских супесях 8,2 7,6-9,2 Резкая смена гидрогеологических условий иэ-эа неоднородности пространственного строения волжского водоносного горизонта
1 2 3 4 5 6
4 и Оксфордские и келловейский глины пылеватые, полутвердые с прослоями твердой Подземные воды в забое отсутствуют 8,2 7,6-8,7
5 Аллювиальные и флювиогляциальные пески разной крупности Подземные воды в забое отсутствуют 6,2 6,0-6,3 Наличие прослоев и линз граийных грунтов и валунов
6 Аллювиальные и флювиогляциальные пески разной крупности Забой частично или полностью обводнен 6,2 6,0-6,3 Наличие прослоев и линз граийных Фунтов и валунов
7 0 разрез на 50% и более сложен глинистыми грунтами аллювиального и флювиогляциального генезиса, остальная часть разреза сложена песками разной крупности Подземные воды в забое отсутствуют 9,4 8,3-11,0 Наличие прослоев и линз граийных фунтов и валунов
8 а разрез на 50% и более сложен глинистыми грунтами аллювиального и флювиогляциального генезиса, остальная часть разреза сложена песками разной крупности Забой частично или полностью обводнен 9,4 8,3-11,0 Наличие прослоев и линз фаийных грунтов и валунов Резкая смена гидрогеологических условий
- наиболее высокие осадки наблюдались при строительстве тоннелей рассматриваемой технологией в четвертичных песчано-глинистых отложениях (10-25 мм) при глубине заложения тоннеля до 35 м,
- осадки при строительстве тоннелей на глубине 35 м и более в каменноугольных отложениях в условиях, когда над шелыгой свода тоннеля залегают каменноугольные и нижнеюрские глины мощностью5 - 10 м, которые перекрыты в разрезе четвертичными песками и суглинками, составляют в среднем от 5 до 15 мм
- при проходе в юрских отложениях с перекрытием в разрезе меловыми и четвертичными песками и супесями осадки не превышают 5 мм, при условии возможного поднятия земной поверхности
Полученные данные позволяют говорить о том, что по трассам проектируемых в Москве тоннелей можно предварительно выделять участки, представленные комплексами тех или иных отложений, в пределах которых параметры взаимодействия между подсистемами ПТС" «ТПМК -геологическая среда» будут изменяться незначительно, что может быть компенсировано управляющими воздействиями компонентов (технических узлов) искусственной подсистемы В соответствии с этим можно ставить вопрос о целесообразности проведения исследований геологической среды в пределах выделяемых участков с позиций изучения тех параметров, влияние которых на проходку именно для этих условий будет наиболее весомым
Такой подход должен привести в соответствие получаемую информацию с решением конкретных задач при использовании современных технологий проходки тоннелей
В четвертой главе рассмотрена методологическая схема проведения инженерно-геологических исследований для сооружения тоннелей в Москве
Проведенная типизация инженерно-геологических условий по трассам Лефортовского и Серебряноборских тоннелей позволяет говорить о возможности выделения при проведении инженерно-геологических изысканий участков трасс тоннелей, в пределах которых параметры взаимодействия компонентов природно-технической системы «ТПМК - геологическая среда» будут изменяться незначительно для рассматриваемой технологии Выделяемые участки трассы проектируемых тоннелей должны будут изучаться с позиций пришита актуальности, то есть для каждого типа инженерно-геологических условий по трассе тоннеля должны быть определены те параметры геологической среды, которые будут определяющими при выборе проектных решений для оптимального и безопасного взаимодействия составляющих элементов рассматриваемой ПТС
В частности, наиболее важным представляется решение при исследованиях следующих задач
1 Определение границ между типовыми участками (те участками, инженерно-геологические условия которых позволяют отнести их к какому-либо типу (таблица 1)),
2 Определение зон, наиболее неблагоприятных для проходки тоннеля, то есть зон, в пределах которых потенциально возможно резкое изменение параметров взаимодействия внутри ПТС «ТПМК — геологическая среда» из-за наличия каких-либо осложняющих проходку отложений (например - наличие гравелисгых прослоев или валунов) или развития экзогенного геологического процесса (например - карста)
Решение первой задачи позволяет автоматически корректировать направленность и объем исследований при решении второй
Предлагаемая общая схема производства инженерно-геологических изысканий для тоннелестроения на территории г Москвы должна включать в себя четыре этапа
1 Анализ архивных данных,
2 Полевые работы,
3 Камеральные работы
4 Мониторинг во время проходки
А производимые работы можно подразделить на несколько видов
А ) Анализ существующих архивных данных;
Б ) Топо-геодезические работы,
В) Буровые работы,
Г ) Геофизические исследования,
Д) Полевые испытания грунтов,
Е ) Исследование режима подземных вод,
Ж) Лабораторные работы,
3) Камеральная обработка результатов
И) Работы по мониторингу проходки тоннеля
Первым этапом следует проводить анализ архивных данных Для реализации рассматриваемого подхода в первую очередь необходимо построение предварительного инженерно-геологического разреза, для чего предлагается использовать существующий объем накопленных для территории города инженерно-геологических материалов Архивные данные дают возможность построения инженерно-геологического разреза с предварительным выделением типов инженерно-геологических условий, опираясь на закономерности, определенные путем типизации инженерно-геологических условий, на которые путем применения метода инженерно-геологических аналогий возможен перенос информации о взаимодействии геологической среды с ТПМК
Вторым этапом предполагается проведение полевых работ в пределах выделенных участков Основными задачами, которые должны быть решены в процессе проведения полевых работ, являются
- уточнение границ участков трассы тоннеля, геологическое строение которых позволит отнести их к какому-либо типу,
- изучение гидрогеологической обстановки трассы тоннеля, которое должно включать в себя уточнение положения в разрезе водоносных горизонтов, оказывающих влияние на проходку, величину напоров, положение пьезометрической поверхности, наличие литологических окон,
- выявление в пределах выделенных участков наиболее неблагоприятных для проходки тонпеля зон и их оконтуривание
В соответствии с поставленными задачами, комплексные исследования каждого участка трассы должны включать
- топогеодезические работы по трассе тоннеля для точной планово-высотной привязки положения точек получения инженерно-геологической информации, а также определения положения земной поверхности над трассой тоннеля для уточнения величины активного пригруза,
- бурение контрольных скважин для уточнения характеристик инженерно-геологического разреза и бурение разведочных скважин в пределах наиболее неблагоприятных зон с целью их изучения, а также для уточнения гидрогеологических условий трассы проектируемого тоннеля,
- геофизические работы для определения изменчивости инженерно-геологического разреза по простиранию, уточнения границ выделенных участков, выделения неблагоприятных зон по трассе тоннеля,
- полевые испытания грунтов статическим зондированием для уточнения характеристик участков инженерно-геологического разреза, сложенных песчано-глинистыми дисперсными грунтами четвертичного и мелового возраста, а также уточнения положения границ с отложениями юрской и каменноугольной систем,
- гидрорежимные наблюдения для определения характеристик режима подземных вод, изменения положения уровня во времени и пространстве по трассе тоннеля,
- лабораторные работы
Третьим этапом предлагается проведение камеральной обработки результатов, которая должна свести воедино результаты всех методов исследований и позволит составить окончательный инженерно-геологический разрез, на котором должны быть отражены участки, представленные типовыми геологическими и гидрогеологическими условиями, а также выявлены наиболее неблагоприятные для проходки тоннелей рассматриваемой технологией участки трассы
Четвертым этапом является проведение оперативного мониторинга за состоянием геологической среды непосредственно в процессе проходки тоннеля Это та часть изысканий, которая в настоящий момент времени технически очень развита и предоставляет в распоряжение инженеров-геологов и строителей богатую информацию о характере взаимодействия ТПМК с геологической средой Этот этап осуществляется при наблюдении за скоростью сооружения тоннеля, за грунтом, отделенным от пульпы на
сепарационной установке, за поверхностью земли, за состоянием породоразрушающего инструмента, за величиной пригруза, за неоднородностью геологической среды путем использования геофизического оборудования, установленного на роторе щитового комплекса и тд Автор считает, что данная информация должна бьггь не только в качестве данных о наблюдении за проходкой тоннеля, но и использоваться в качестве опорной при изучении взаимодействий внутри ГГГС «ТПМК - геологическая среда», позволяющей корректировать данные по типизации инженерно-геологических условий и совершенствовать методику инженерно-геологических исследований Такая скорректированная методика позволит в будущем получать инженерно-геологическую информацию для строительства таких тоннелей в Москве, оптимальную по своему количеству и качеству
Общая методологическая схема проведения исследований представлена на рис 1
В соответствии с возможностями рассмотренных методов проведения инженерно-геологических исследований, высокой изучешюсти территории Москвы, набор задач и методы их решения в пределах каждого выделенного типа инженерно-геологических условий можно свести в таблицу 2. Подобное комплексирование методов инженерно-геологических исследований позволит относительно быстро и эффективно обеспечивать проходку тоннеля инженерно-геологической информацией в рамках определенных выше задач
Четвертый этап
Рис. 1 Принципиальная скема проведения ннжжрно-геолспгкскях нсследаваянВ для строятепъста тоннелей с применением ТПМК больших диаметров с гядроарагруэом в Москве
О
Стратиграфическ ая
принадлежность
Известняки с редкими прослоями доломитов и мергелей, глины твердой консистенции
Геологическая характеристика
Напорные воды в ратмировских известняках
-о ш
О X X
ТЗ Ш I»
1 -о Ш п ш Й
а> -4 х ш
ы 5 н а
ф —I О 3
Й ь о т>
3 О
Проявления карстового процесса, наличие ослабленных сильноразрушенных зон
3 в о
"а Я 2
5 о 2 э
х £ о . о
3=1 Ф I
. т
■ 3
о х>
-а
СП
а;
0 т
^ <0 т I
| 2
!"§ ш
Ш 3 -К "О
Е ®
ф о
1 2 2 5
X I
Ь> 0)
9 ^
X X
а
О
"О §
о
я5
ё I
8 ®
г ^ х §
М
Ш ф
5 1 Ь х
ТЗ
о
о ш о © _ сптз О _ ф х з 3 I 1тз
8 ° §1
Щ
^ -н ^ п
и х о о
О Ф Й ь
ш - и- о
3 -Д I ж
5 ® я I
^ I л I
% § 3 1
5 о * § 5 т ^
§!<* зо
о
о зс
0 ш
1 £
ф
ы
£ ш
X 5
ш о (3 5' а го о 9 ш х -К г
о -. ®
3 5<
^ и! О Я х -о _ Р Р и О й Ь й а
л
Зэ О а
0 а
1
О 3 3 XI
т 2 О Я й о Гз -е-9?
3 2
Ф ф
5 15 й о* о
I
о
* -
5 тэ _ ф х
С)
ф
X X
з: _ га ф о О.Ч
Т) ^ ® ^
*Т и
3 ° ф ?
! о |
: И ф §
г о 8 г
ш О
ш §
л СР 5 -г
ш а
X о\
т з
О ь й ф •< I X 5 О) З»
ф ш
тз ш
I X
.с са X
о
о
о <: о
ф о
"О ш ь
о _
й "О
о о
* I
0 0) ю
1
з: ф
ш
1Г
ь
§ О! I О
я £
о з
§ О)
го
о
о
о т
1-е в ®
^ тз о со
ш г
о;
т> ш
СП □
ч
Титонские суглинки и супеси, оксфордские и келловейсхий глины пылеватые, полутвердые с прослоями твердой
О
Известняки с редкими прослоями доломитов и мергелей, глины твердой консистенции
Волжский водоносный горизонт
Напорные воды в двух разноуровенных водоносных горизонтах
Резкая смена гидрогеологических условий
Проявления карстового процесса, наличие ослабленных сильноразрушенных зон
ш о
¥ тз о (о
з 5
ГО I
о ^
Зэ Ф
9 э
о §
? О О £ 8 2 3 1
-а •< ^ тз " о о ш
Р
5 •о
Я О § ^
X тэ
Зй
^ ф
о а
* 9
0> X
I х 5 ! х ©
I 3
о
ь
0 *
ш
1 ^
ГО ®
г д
3 I
ф
8.-5 сп то х о о го Зз а
г о
а ГО
-О г
0 а>
8 £ Ю X з: ®
1Е
5 31
1"
1 ? о I
0 » |§
1 го 1Г о х п
0 тз £
я 5
® а § §
#1 Н
3 "О ГО X
Ги ш
О <д>
В> 1 ш г. Л)
1
■8 ?
0 5
° Д
ь о <•>
5 О
1 ^
I ш 9 о
(Г (В ф
I
(9
1Ё
I 5 £
о ^
ГО Ф
3 3
0 О 13
и о
ф *
2 Ф
1 х Е ^
х 21 °> ^
О ТЗ Й О
* 8 ф
5<
О
О Ш О ф сп-о О Ф X гз
11 5 "8
Т1 о ж £
8 х §|
8 ш Ф ф
3 й 5 ®
"О £ О О
0 а ь а
Ш " О" о
55 Ё § 5 а § ф ж ч 5 §1
1 о * о ш о ф ш
5 х ^ §|<*
я
01
5 ®
2 2 3
-г Я
5 о -а -о о х> 5 Ф
§ 3
3 о о 5 * 1
® I
д |
4 I 2 ^
£ * ф х> о о
О § ф §
5
* з 0> щ-п а
0 о -1 -&"§ 51 § н
т ш д
8 ® Я
^ п О
5 ф -н 2 о о -а ш
Ч -Й " 21» ьо» ^ о а о 2
1 о
-1 ш -3 г 01 £1
X ф „
5 ^ ЗУ
Л Ф ^ И т ТЗ
X I о
О ю
О д £
н О ф си
■8 1 ш
" О ®
Я а
о ° ?
«3 -
-1 ш
"О г-
£ ф
X 1 х о]
■о ф 01 о
" ся
Я? х
ёё
I I 5 В
о
я
го л ся
"О X ?
Е 1 ф
О
-I ®
3 »
0 3 ■о 2
01 о
13 -а
0 Й
^ -е ° §
-О та а §
1 ^
О _
а Ы
0 2 ^ Ф X X
1 ^ Ф ш
о
5 з
о £
ф ч:
о» "Я >< о -о га
?5
х ■ ф
ш
О"
-Д Ф ™ « й Ш
5 х о
■Е О И и Ч с -X О ф
а ¿т)
9 3 ш
0 3 ш 9
-Со? И 3 £ Ф О го Го «< р.
8 I 3
5 я-о От©
X X
01
о
(В
а|
0 О
"й-о
1 § о з:
Я и
о
-6 го 5 Ю а х з Ф
ш ф
ТЗ
а 5
а??
о ю
"О 2 и Ф О ?
? о °> ^
а о п 3
СП ■ ■О
3 3 2 1
го
I 1 ОТ ^ Ф ^
С т Т)
ш Ф о о
О О а
О! ^ "О
о 5 о) тз й «31
э ш о "О о ¡3 о д -СЛ ° ш •3 х-п
о ^ ТЗ Го ф ф X * ы х 01
о>
Аллювиальные и флювиогляциапьные пески разной крупности
Аллювиальные и флювиогляциальны е пески разной крупности
Оксфордские и келловейский глины пылеватые, полутвердые с прослоями твердой
Забой частично или полностью обводнен
Подземные воды в забое отсутствуют
Подземные воды в забое отсутствуют
Наличие прослоев и линз гравийных фунтов и валунов
Наличие прослоев и линз гравийных фунтов и валунов
-о
Э (В
5 I
$ ®
2 3
§ 9
3 я>
о I
X ф
о СП X
£ I 3
г о
х -3 р^
ш
т 1 5 ф
Х> о ю ^ ш 5
3 §
ф
х<
I] "О (В
ь ©
а
(О х
х ф
и о
-I < ©
5 1
0 31 Р 3
ш-о
3 §
1 §
£» ш ф
Ш .3
X
в
г о
тз
о --Ч
§ §
х -О
§ §
^ ®
ф 5
з Ф
ь Ф -о «
0 2 -с ®
||И
1 Ш -ш =,
ш о
5 3 8 р8»
13
О X о
Р - ь
ш Го о <г о
- а (И
X X
55
О я 01"й х 9 о ш Ьз ^ ^ 3 5 о
ф
о х> о
13
и О О ¡3
О X О 31
я 51
7 Ь Ш
о 2 г ^ я ®
Б х-о
У I ш
01
о
д о
О ш
ш
I
-!« г
я :С ф
2 ш
-8- О О»
^ д О
^ О н I
■8 5®
ш ~
Ш „
ш о В) -1 ф
1-3 5 "3
2-2 81 ■Й О
•5 о тз я О 01
I-20
® 5
к
X ф
о
о чз ц ш
0] о
г
за в»
9-Е 2 ф о I
3 н
тз тз
0 ф
е- ш
X О-
9 ь ^ ф
"о 5 9 ©
1 I
т я
,, 5 о
0 "О "О
1 ОТЗ
Ь I®
X X ^
о
ш д о
0 о ;
1 * £
о !•§
а I §
"О У Ф
Е 3 I
7 н X
5 3 л
И го -о
2 о О
я 25 Ф
Ф О ¡5 ф
^
£ о
XI з:
3 §
-. ш ш-З г
ОЮ) Й
0 I Ф -О := 5
01 Л Ф Ч Ш I О X I
тз _ о
X О -I ш Ч о
х Ф 31 01 -I
" Я. "о I
О
""Я о
сл О о
О О» о
ф ш
о 5 ? 3
з: о о -а о щ
21 31 о
- X ш
8 I 3
аз г
о 5 I
сп <
тз о го
СГ ф
ТЗ
ш ся
0 ч ¡г
ш
-С ф
1 ч
тз ф
Разрез на 50% и более сложен глинистыми фунтами аллювиального и флювиогляциального генезиса, остальная часть разреза сложена песками разной крупности
Разрез на 50% и более сложен глинистыми фунтами аллювиального и флювиогляциального генезиса, остальная часть разреза сложена песками разной крупности
Забой частично или полностью обводнен
Подземные воды в забое отсутствуют
Наличие прослоев и линз фавийных фунтов и валунов Резкая смена гидрогеологических условий
Наличие прослоев и линз фавийных фунтов и валунов
О
Я ^
о I 1з 3 оз ф
15 * §
М
Ш ф о I
•о
-5 ^
л» -*-'
V ®
§1
(а Ь £ %
сг Ф £*
-5 »
3 73 о Я
ш § о (II ш
"О
о ф
X
тз ф
2 о -1 о ч
0
1 I
о
х> ф
1з ф
ф
X
з: ф
о о о ч X
о
в ©
X
® й. 50 ®
СП ®
® 2 О) X [Г X 5
¡1 II
? о
з я ® э
л о
I 5с
О- Ф з -О
3 8
ш д
о ф
ш
о
п
-о
ф
1 5
II
3 ш §8
3 Е
2 ® Ш I
го -а
ф
СП
X <>> ® й
о о
I {Г X
41
т! ® л 2
ЕЕ-З
£ I
х 5
о о
о I г От
® о
<0
X ®
о тз ?! ш
ш
X
? о
^ 1а - ° X 2 □ 1
Шз
-г 3 х ^
т Э X |
§>•0 ® з Э од ^
ф х 5
а - 2 ® ы Ю
СП |
О
а-5 5 5
ф о
-а £
з: и о о ь X о
§ о»
тз .£ о 5 ш -О 0)
3
X
л ф
о
я •
о ф
П)
5 О
О) Ф
Тз
§ р
и О I
о ^ о
^ ТЭ
X в> О
о о
Ч ш
з: ю
X X
Ф 5
о ф
8" о
ш а>
со
о
X
-С Т?
Й ш
ш
X к Ф
Ш ОТ а- тч
З&р
х о ®
318-
¡её
о т ш §
о-а X 11®
X х 3 X
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Подводя итоги проведенных исследований, необходимо отметить следующее
1 Рассмотрена специфика использования тоннелепроходческих механизированных комплексов с активным пригрузом забоя при строительстве тоннелей, рассмотрены основные технологические узлы и связанные с ними функциональные связи внутри природно-техшгаеской системы «ТПМК -геологическая среда», а также сама указанная ПТС и ее сравнительная характеристика с ПТС, формирующейся при строительстве ранее использовавшимися в России методами сооружения тоннелей
2 Выполнена систематизация и обобщение существующих методов инженерно-геологических исследований для строительства тоннелей При этом наглядно продемонстрирована несостоятельность существующих методик, отраженных в нормативных документах применительно к новейшим технологическим разработкам в области тоннелестроения
3 Сделана оценка высокой изученности территории города Москвы, а также рассмотрены инженерно-геологические и гидрогеологические условия трасс первых двух тоннелей больших диаметров, построенных с применением рассматриваемой в работе технологии
4 Выделены основные признаки типизации инженерно-геологических условий проходки тоннелей И, в соответствии с выделенными признаками и данными о функционировании внутри ПТС- «ТПМК - геологическая среда», по данным о проходке Лефортовского и Серебряноборских тоннелей, для верхнекаменноугольных, юрских и четвертичных отложений г Москвы выделено восемь типов инженерно-геологических условий строительства тоннелей, для каждого из которых были определены
- основные закономерности литологического строения,
- гидрогеологические условия;
- характеристики взаимодействия, выраженные в виде скоростного режима проходки и величины оседания земной поверхности над осью тоннеля
5 На основании данных о типизации инженерно-геологических условий Лефортовского и Серебряноборских тоннелей были определены две основные задачи, которые должны быть решены инженерами-геологами при получении инженерно-геологической информации
- Определение границ между типовыми участками,
- Определение зон наиболее неблагоприятных для проходки тоннеля
6 Для решения поставленных задач выполнена попытка формирования методологического подхода к исследованиям трасс проектируемых в Москве тоннелей, который предполагает наличие четырех этапов в проведении исследований и базируется на комплексировании различных методов инженерной геологии (топогеодезическая съемка трассы, бурение, статической зондирование, гидрогеологические наблюдения в скважинах, лабораторные
методы) и геофизики (сейсмопрофилирование и георадиолокация) Предлагается
- на основе имеющегося богатого архива инженерно-геологической информации по территории Москвы составить предварительный инженерно-геологический разрез трассы проектируемого тоннеля с выделенными типовыми участками,
- в пределах выделенных участков провести комплекс исследований, целью которого является уточнение границ типовых участков, выделение наиболее неблагоприятных для проходки тоннелей зон и уточнение гидрогеологических условий,
на основе полученных данных произвести корректировку предварительного разреза и уточнение положения неблагоприятных зон,
7 Предлагаемый методологический подход и типизация инженерно-геологических условий основаны на первых опытах строительства тоннелей таких больших диаметров в г Москве и носят предварительный характер, но даже на основе этих первых данных можно говорить о необходимости пересмотра существующих методик проведения исследований и приведения объемов изысканий в соответствие с требованиями рассматриваемой технологии, что и было выполнено в рамках имеющегося фактического материала
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ
1 Горбушко РМ Выделение инженерно-геологических типов условий проходки тоннелей большого диаметра с применением гидропригруза забояИ Инженерная геология - 2007, № 3, с 55 - 57
2 Горбушко Р М Инженерно-геологическое обеспечение проходки тоннелей комбайнами в Московских условиях - в кн VII Международная конференция "Новые идеи в науках о земле" Материалы докладов - М Изд-во КДУ, 2005, с 65
3 Горбушко Р М Типизация инженерно-геологических условий проходки тоннелей тоннелепроходческими комплексами типа Херренкнехт в Московских условиях на примере Лефортовского тоннеля - в кн Научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодые - наукам о земле" Тезисы докладов - М РГГРУ, 2006, с. 123
4 Горбушко Р М Типизация инженерно-геологических условий строительства Серебяноборских тоннелей в Москве - в кн VII Международная конференция "Новые идеи в науках о земле" Доклады - М РГГРУ, 2007, с 31-33
5 Горбушко РМ Структура взаимодействия природио-технической системы "тоннелепроходческий механизированный комплекс" с геологической средой// Известия высших учебных заведений Геология и разведка - 2007, №2, с 84-86
6 Горбушко РМ Современный аспект инженерно-геологических исследований для строительства тоннелей - в кн Передовая техника, оборудование и методы инженерно-геологических и геофизических изысканий и исследований при строительстве подзменых сооружений 14 марта 2007г Тезисы докладов и сообщений - М. Изд-во ТАР, 2007, с 33-37 (в соавторстве с Е М Пашкиным)
и
Подписано в печать Л £. о Ц 2006 г Объем 1.0 п л Тираж \С 0 экз заказ № 73
Редакционно-издательский отдел РГТРУ Москва, ул Миклухо-Маклая, 23
Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Горбушко, Роман Михайлович
Введение.
Глава I. Тоннелепроходческие комплексы с активным пригрузом забоя и анализ существующих разработок в области методики проведения инженерно-геологических изысканий при строительстве тоннелей.
1.1. Общие положения.
1.2. Специфика технологии строительства тоннелей тоннелепроходческими механизированными комплексами с активным пригрузом забоя.
1.2.1. Основные принципы щитовой проходки.
1.2.2. Сооружение тоннелей щитовым способом под защитой активного пригруза.
1.2.3. Ведение щита по трассе и мониторинг за узлами ТПМК и геологической средой во время проходки тоннеля.
1.3. Природно-техническая система: «ТГОЛК - геологическая среда».•-.••г-,-.
1.4. Основные методы, применяемые в настоящее время при проведении инженерно-геологических изысканий при строительстве тоннелей.
1.5. Краткая характеристика изучаемых объектов. ■
1.5.1. Краткие сведения о Лефортовском тоннеле.
1.5.2. Краткие сведения о Серебряноборских тоннелях.
1.6. Выводы.
Глава II. Инженерно-геологические условия строительства Лефортовского и Серебряноборских тоннелей.
2.1. Краткие сведения о геологии Москвы и ее изученности.
2.2. Геологическое строение трассы Лефортовского тоннеля.
2.2.1. Стратиграфические условия.
2.2.2. Гидрогеологические условия.
2.2.3. Экзогенные геологические процессы.
2.3. Геологическое строение трассы Серебряноборских тоннелей.
2.3.1. Стратиграфические условия.
2.3.2. Гидрогеологические условия.
2.3.3. Экзогенные геологические процессы.
2.4. Выводы.
Глава III. Типизация инженерно-геологических условий при строительстве тоннелей с применением ТПМК.
3.1. Основные положения.
3.2. Теоретические основы метода типизации инженерно-геологических условий.
3.3. Разработка признаков инженерно-геологической типизации условий, необходимых для проведения изысканий для строительства тоннелей.
3.4. Типизация инженерно-геологических условий строительства тоннелей с использованием щитовых тоннелепроходческих механизированных комплексов с активным пригрузом забоя.
3.4.1. Оценка инженерно-геологических условий проходки трассы Лефортовского тоннеля.
3.4.2. Оценка инженерно-геологических условий проходки трассы Серебряноборских тоннелей.
3.5. Типизация инженерно-геологических условий проходки тоннелей в Московских условиях на основе данных по проходке Лефортовского и Серебряноборских тоннелей.
3.6. Выводы.
Глава IV. Методологический подход к изучению трасс тоннелей в
Москве.
4.1. Обоснование подхода к инженерно-геологическому изучению трасс проектируемых тоннелей.
4.2. Методологическая схема проведения инженерно-геологических изысканий для строительства тоннелей с применением ТПМК в Московских условиях.
4.3. Выводы.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Информационное инженерно-геологическое обеспечение проходки тоннелей комбайнами с пригрузом забоя"
В течение последних тридцати лет в технике и технологии щитовой проходки тоннелей произошли революционные изменения. В первую очередь эти изменения коснулись принципа работы проходческих щитов и их конструкции. Наиболее важным шагом являлась разработка японскими и немецкими тоннелестроителями методики применения активного пригруза [4, 54, 140, 141, 146, 126], которая стала определяющей в составе работы тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК) нового поколения [105].
Создано несколько типов щитов нового поколения с герметичной забойной камерой и с устройствами для активного пригруза забоя. Это позволило вести проходку тоннелей диаметром от 2 до 14 м со значительными скоростями (до 200 - 300 м в месяц) и с небольшими осадками земной поверхности (не более 30 мм) в сложных и разнообразных инженерно-геологических и градостроительных условиях без применения дорогостоящих и трудоемких методов укрепления неустойчивых грунтов и водопонижения.
В настоящее время в Москве идет интенсивное развитие освоения подземного пространства. Для удовлетворения потребностей строительной отрасли привлекаются новейшие отечественные и зарубежные технические разработки. В частности, одной из таких новейших технологий является использование при проходке транспортных тоннелей больших диаметров новых комбайнов (Херренкнехт АГ), конструкция которых, а также специфика технологии проходки, предъявляют соответствующие требования к объему и качеству инженерно-геологической и гидрогеологической информации. В то же время в России существует уже разработанная и многократно опробованная на реальных объектах методика проведения изысканий при строительстве тоннелей [106, 108]. Но она была разработана применительно к традиционным методам проходки тоннелей, для которых было наиболее важно детальное исследование геологической среды, от изменчивости параметров которой зависят сроки, условия и безопасность проведения строительных работ. В период ее разработки к инженерам-геологам предъявлялись такие требования как максимальная детализация инженерно-геологического разреза и постоянное уточнение гидрогеологических условий для принятия адекватных технических решений. Данные требования породили соответствующий подход к разработке методики инженерно-геологических изысканий, основанный на постоянном увеличении объема горнобуровых и гидрогеологических работ, что и отражено в нормативных документах, действующих и в настоящее время [19, 106, 120]. Приведение в жизнь требований этих нормативных документов повлекли за собой значительное усложнение схемы проведения инженерно-геологических исследований по трассам тоннелей, увеличение объемов, сроков, и, как следствие, материальных затрат [30].
Внедрение новых технологий в процесс строительства тоннелей позволяет успешно нейтрализовать ряд негативных процессов, связанных с неоднородностью строения геологической среды и гидрогеологическими условиями. Следует также отметить, что специфика самой технологии строительства тоннелей позволяет производить корректировку управляющего воздействия на процессы взаимодействия внутри системы: «ТПМК - геологическая среда» непосредственно по ходу возведения тоннеля. Это выражается в подборе и создании оптимального противодавления в груди забоя. Таким образом, влияние геологических и гидрогеологических условий на скорость и технологические характеристики проходки тоннеля при внедрении этой технологии становятся минимальны.
В условиях применения ТПМК можно наблюдать несоответствие методических подходов к инженерно-геологическим изысканиям и требований современных технологий строительства тоннелей. Поэтому можно говорить о том, что на настоящий момент времени перед инженерами - геологами в области применения новых технологий стоит сверхзадача изменение существующих методических подходов с целью добиться соответствия получаемой информации требованиям технологии строительства.
В соответствии с этим можно говорить о необходимости пересмотра существующих методических указаний по проведению инженерно-геологических изысканий для строительства тоннелей с применением современных адаптированных технологий, а именно - фактического изменения требований к содержанию и направленности инженерно-геологической информации и, как следствие, объему изыскательских работ до уровня, необходимого и достаточного для информационного обеспечения горнопроходческих работ при использовании вышеуказанных технологий. В итоге это должно привести к созданию экономических и временных преимуществ при строительстве подземных сооружений. При этом получаемая инженерно-геологическая информация должна будет отвечать основным технологическим требованиям, предъявляемым технологией проходки тоннелей. Это означает, что основным параметром для выделения инженерно-геологических тел (или инженерно-геологических элементов) в данном случае будет специфика условий взаимодействия при проходке тоннеля рассматриваемыми тоннелепроходческими комплексами с геологической средой, то есть скоростные характеристики проходки и параметры геологической среды, влияющие на изменение величины противодавления, то есть наиболее важные характеристики, определяющие процесс возведения тоннеля. К тому же, следует учитывать высокую степень инженерно-геологической изученности территории города, что дает широкую возможность использования архивной информации для построения инженерно-геологического разреза и схематизации инженерно-геологических условий проходки.
Выделение основных зависимостей возможно лишь с использованием накопленного опыта строительства тоннелей в московских условиях и имеющегося огромного фонда архивных материалов. На настоящий момент времени на территории мегаполиса с применением ТПМК с гидропригрузом фирмы «Херренкнехт АГ» диаметром 14,20 м сооружены три тоннеля -Лефортовский й два Серебряноборских. Это первые тоннели такого диаметра в Москве, сооружаемые рассматриваемым способом проходки.
Автором предлагается рассмотреть основные функциональные связи внутри ПТС: «ТПМК - геологическая среда» с использованием анализа проходки рассматриваемых тоннелей. Далее путем типизации условий взаимодействия ТПМК с геологической, средой с последующим анализом провести оценку условий взаимодействия внутри ПТС и выделить наиболее важные факторы для московских условий, влияющих на проходку тоннеля или осложняющие ее. В виду того, что на территории Москвы таких тоннелей пройдено всего три, полученные данные будут носить предварительный характер, но даже на этом этапе можно будет выделить основные закономерности в проходке тоннелей с применением рассматриваемой технологии в московских условиях, то есть для основных стратиграфо-генетических комплексов, входящих в инженерно-геологический разрез мегаполиса.
Полученные результаты можно будет использовать для обоснования методологического подхода к изучению геологической среды города для целей строительства тоннелей больших диаметров с использованием новых технологий.
Актуальность работы. На настоящее время территория города Москвы является высокоурбанизированной, что приводит к необходимости дополнительного освоения подземного пространства, в частности, создания тоннелей различного назначения. Существующие новейшие технологии сооружения тоннелей в таких условиях предъявляют соответствующие требования к количеству и качеству инженерно-геологической информации, что никак не отражено в существующих методических рекомендациях. Также никоим образом не отражен тот факт, что территория города в процессе застройки была детально изучена в инженерно-геологическом отношении.
Цель работы - разработка методологического подхода к инженерно-геологическим изысканиям для целей строительства тоннелей с применением новейших технологий на территории Москвы, который позволит обеспечить процесс строительства актуальной инженерно-геологической информацией при минимальных временных и финансовых затратах.
Для достижения поставленной цели потребовалось решить ряд задач:
- систематизация и анализ российских и зарубежных подходов к изучению геологической среды для строительства тоннелей;
- анализ специфики технологии проходки тоннелей с применением ТПМК с активным пригрузом забоя с рассмотрением процесса проходки в виде группы функциональных связей внутри ПТС: «ТПМК - геологическая среда» и ее сравнение с уже устаревшими методами проходки тоннелей;
- разработка методики типизации инженерно-геологических условий по данным проходки тоннелей;
- разработка методологического подхода к изучению геологической среды применительно к строительству тоннелей в Москве рассматриваемой технологией.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые для московских условий выполнена типизации инженерно-геологических условий по условиям проходки ТМПК с гидропригрузом больших диаметров. На основе анализа проходки первых трех тоннелей предварительно определены параметры геологической среды, влияющие на проходку тоннеля. На основе полученных закономерностей был разработан методологический подход к инженерно-геологическому изучению трасс тоннелей, сооружаемых ТПМК с гидропригрузом на территории Москвы.
Практическая значимость работы заключается в возможности использования материалов типизации геологической среды для проектирования и строительства тоннелей с применением рассматриваемой в работе технологии.
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии при проведении изысканий для проектирования и строительства Серебряноборских тоннелей. Также автором были собраны и систематизированы материалы по геологическому строению рассматриваемых тоннелей и по технологическим аспектам проходки таких организаций как: ОАО «Метрогипротранс», Тоннельная ассоциация России, ООО «Тоннель-2001» и ГУП «Московский метрополитен».
Практическая апробация работы: основные положения диссертации были рассмотрены и обсуждены на IV и V международных[ конференциях «Новые идеи в науках о земле» (2005 г и 2007 г), на научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые - наукам о земле» (2006 г) и международной конференции «Geotunnel - 2007», организованной Тоннельной Ассоциацией Росии.
На защиту выносятся:
1. Структура и характер функционирования природно-технической системы: «ТПМК - геологическая среда»;
2. Принципы инженерно-геологической типизации трасс существующих тоннелей для определения основных закономерностей взаимодействия ТПМК с геологической средой;
3. Оптимизация инженерно-геологических изысканий для строительства тоннелей на территории Москвы с применением рассматриваемой технологии.
Автор глубоко признателен своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Пашкину Е.М. за его руководство работой, коллективу кафедры инженерной геологии Российского Государственного геологоразведочного Университета, отделу инженерной геологии ОАО «Метрогипротранс», Тоннельной ассоциации России, ООО «Тоннель - 2001» и ГУП «Московский метрополитен» за предоставленные материалы и консультации.
Диссертационная работа объемом 146 страниц состоит из введения, четырех глав и заключения, 39 рисунков и фотоиллюстаций, 8 таблиц и списка литературы, состоящего из 146 наименований.
Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Горбушко, Роман Михайлович
Основные результаты выполненных исследований заключаются в следующем:
1. Рассмотрена специфика использования тоннелепроходческих механизированных комплексов с активным пригрузом забоя при строительстве тоннелей, рассмотрены основные технологические узлы и связанные с ними функциональные связи внутри природно-технической системы: «ТПМК - геологическая среда», а также сама указанная ПТС и ее сравнительная характеристика с ПТС, формирующейся при строительстве ранее использовавшимися в России методами сооружения тоннелей.
2. Выполнена систематизация и обобщение существующих методов инженерно-геологических исследований для строительства тоннелей. При этом наглядно продемонстрирована несостоятельность существующих методик, отраженных в нормативных документах применительно к новейшим технологическим разработкам в области тоннелестроения.
3. Сделана оценка высокой изученности территории города Москвы, а также рассмотрены инженерно-геологические и гидрогеологические условия трасс первых трех тоннелей больших диаметров, построенных с применением рассматриваемой в работе технологии.
4. Выделены основные признаки типизации инженерно-геологических условий проходки тоннелей. И, в соответствии с выделенными признаками и данными о функционировании внутри ПТС: «ТПМК - геологическая среда», по данным о проходке Лефортовского и Серебряноборских тоннелей, для верхнекаменноугольных, юрских и четвертичных отложений г. Москвы выделено восемь типов инженерно-геологических условий строительства тоннелей, для каждого из которых были определены:
- основные закономерности литологического строения;
- гидрогеологические условия;
- характеристики взаимодействия, выраженные в виде скоростного режима проходки и величины оседания земной поверхности над осью тоннеля.
5. На основании данных о типизации инженерно-геологических условий Лефортовского и Серебряноборских тоннелей были определены две основные задачи, которые должны быть решены инженерами-геологами при получении инженерно-геологической информации:
- Определение границ между типовыми участками;
- Определение зон наиболее неблагоприятных для проходки тоннеля.
6. Для решения поставленных задач выполнена попытка формирования методологического подхода к исследованиям трасс проектируемых в Москве тоннелей, который предполагает наличие четырех этапов в проведении исследований и базируется на комплексировании различных методов инженерной геологии (топогеодезическая съемка трассы, бурение, статическое зондирование, гидрогеологические наблюдения в скважинах, лабораторные методы) и геофизики (сейсмопрофилирование и георадиолокация). Предлагается:
- на основе имеющегося богатого архива инженерно-геологической информации по территории Москвы составить предварительный инженерно-геологический разрез трассы проектируемого тоннеля с выделенными типовыми участками;
- в пределах выделенных участков провести комплекс исследований, целью которого является уточнение границ типовых участков, выделение наиболее неблагоприятных для проходки тоннелей зон и уточнение гидрогеологических условий;
- на основе полученных данных произвести корректировку предварительного разреза и уточнение положения неблагоприятных зон;
7. Предлагаемый методологический подход и типизация инженерно-геологических условий основаны на первых опытах строительства тоннелей таких больших диаметров в г. Москве и носят предварительный характер, но даже на основе этих первых данных можно говорить о необходимости пересмотра существующих методик проведения исследований и приведения объемов изысканий в соответствие с требованиями рассматриваемой технологии, что и было выполнено в рамках имеющегося фактического материала.
133
Заключение.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Горбушко, Роман Михайлович, Москва
1.С. И др. Опорный разрез верхнего карбона Москвы.//Бюл. МОИП.Отд. Геол. Т.73, вып. 2,1998, с. 3 -15
2. Арбузов М.Ю. и др. Итоги первого этапа проходки тоннелей в Серебряном бору//Метро и тоннели 2005, № 2, с. 12 -15
3. Ауэрбах В.М., Лукин А.А. Опыт применения проходческих щитов с активным пригрузом забоя.// Подземное пространство мира 2003, №6, с 20 - 25
4. Белый Л.Д. Теоретические основы инженерно-геологического картирования. -М.: Наука, 1964,168 с.
5. Бехер В.И. Расчленение молодых континентальных отложений при инженерно-геологическом картировании на основе фациального анализа.- в кн. Инженерно-геологическое картирование./ Под ред.А.В. Груздова, Ю.К. Васильчука М.: Наука, 1989, с. 67 - 76
6. Бондарик Г.К. Динамическое и статическое зондирование грунтов в инженерной геологии. М.: Недра, 1964,164 с.
7. Бондарик Г.К. Количественные методы инженерно-геологического районирования и типизации территорий. в кн. Теоретические основы инженерной геологии. Механико-математические основы./ Под ред. Е.М. Сергеева - М.: Недра, 1986, с. 234 - 249
8. Бондарик Г.К. Методика инженерно-геологических исследований. М.: Недра, 1986,334 с.
9. Бондарик Г.К. Общая теория инженерной (физической) геологии. М.: Недра, 1981,256 с.
10. Бондарик Г.К., Комаров И.С., Ферронский В.И. Полевые методы инженерно-геологических исследований. М.: Недра, 1967,374 с.
11. Бондарик Г.К., Пендин В.В. Методика количественной оценки инженерно-геологичеких условий и специального инженерно-геологического районирования.// Инженерная геология, 1982, №4, с. 82 89
12. Бондарик Г.К., Ярг JI.A. Инженерно-геологические изыскания. М.: Изд-во КДУ, 2007, 424 с.
13. Бондарик Г.К.Современная инженерная геология. Содержание, структура, задачи. из кн. Инженерная геология сегодня и завтра. Труды международной научной конференции./ Под ред. В.Т. Трофимова - М.: Изд-во МГУ, 1996,с. 11-21
14. Власов С.Н., Маковский B.JI., Меркин В.Е. Аварийные ситуации при строительстве транспортных тоннелей и метрополитенов. М.: ТИМР, 2000, 195 с.
15. Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н. Инженерно-геологические изыскания при строительстве туннелей. в кн. Туннели и метрополитены./ Под ред. Волкова В.П., Наумова С.Н., пирожковой А.Н. - М.: Наука, 1964, с. 30 - 52
16. ВСН 190-78 Инструкция по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования и строительства метрополитенов, горных железнодорожных и автодорожных тоннелей. М.: Минтрансстрой, 1978,23 с.
17. Геолого-экологические исследования в Москве и Московской области. М.:
18. Геоцентр-Москва", 1992,57 с.
19. Герасимов П.А. и др. Юрские и меловые отложения Русской платформы М.: Изд-во МГУ, 1962
20. Голодковская Г.А. Инженерно-геологическая типизация и изучение скальных массивов. М.: Изд-во МГУ, 1977
21. Голодковская Г.А. Классификация инженерно-геологических тел в региональной инженерной геологии в кн. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы./ Под ред. Е.М. Сергеева - М.: Недра, 1986,с. 276-279
22. Голодковская Г.А., Лебедева Н.И. Инженерно-геологическое районирование территории г. Москвы// Инженерная геология, 1984, № 3, с. 48 61
23. Голодковская Г.А., Матула М, Шаумян Л.В. Инженерно-геологическая типизация и изучение скальных массивов. М.: Изд-во МГУ, 1987,272 с.
24. Голодковская Г.А., Попов И.В. Теоретические основы региональной инженерной геологии.//Инженерная геология СССР, т.1, Русская платформа, М.: 1978,4.1, с. 9-37
25. Голодковская Г.А.Влияние тектонических процессов на формирование инженерно-геологических особенностей горных пород. в кн. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы./ Под ред. Е.М. Сергеева -М., Недра, 1986, с. 30-42
26. Горбушко P.M. Выделение инженерно-геологических типов условий проходки тоннелей большого диаметра с применением гидропригруза забоя// Инженерная геология 2007, № 3, с. 55-57
27. Горбушко P.M. Инженерно-геологическое обеспечение проходки тоннелей комбайнами в Московских условиях в кн. УП Международная конференция
28. Новые идеи в науках о земле". Материалы докладов. М.: Изд-во КДУ, 2005, с. 65
29. J2 Горбушко P.M. Типизация инженерно-геологических условий строительства Серебяноборских тоннелей в Москве в кн. VII Международная конференция "Новые идеи в науках о земле". Доклады. - М.: РГГРУ, 2007, с. 31-33
30. Горбушко P.M. Структура взаимодействия природно-технической системы "тоннелепроходческий механизированный комплекс" с геологической средой// Известия высших учебных заведений. Геология и разведка 2007, № 2, с. 84 - 86
31. Горяинов Н.Н. Методы геофизики в гидрогеологии и инженерной геологии. -М.: Недра, 1985,184 с.
32. Горяинов Н.Н. Применение сейсмоаккустических методов в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра, 1992,264 с.
33. Даньшин Б.М. Геологическое строение и полезные ископаемые г. Москвы и ееокрестностей. М.: Изд-во МОИП, 1947,308 с.
34. Евдокимов-Рокотовский М.И. Основы геологии при проведении туннелей.-ОНТИ, 1927,191 с.
35. Егорычева М.Н. Типизация геологической среды г. Москвы по условиям строительства метрополитена. Автореферат на соискание ученой степени канд. геол-минералогич. наук. М., 1997, 28 с.
36. Ершова С.Б. Основные положения инженерно-геологической типизации поверхности земного шара // Инженерная геология, 1979, № 3, с. 31 43
37. Ершова С.Б. Проблемы типизации и районирования инженрено-геологических условий Земли и территории Советского Союза. в кн.: Проблемы инженерной геологии. -М.: Наука, 1991, с. 131 -142
38. Ершова С.Б. Типологическое инженерно-геологическое районирование Земли в кн. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы./ Под ред. Е.М. Сергеева - М.: Недра, 1986, с. 312 - 321
39. Зарецкий Ю.К., Карабаев М.И. Обоснование режима пригруза на забой при безосадочной проходке глубоких тоннелей в условиях городской застройки.// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2004, № 4, с. 11 -16
40. Захаров М.С. Системный анализ в региональной инженерной геологии. JT.:, 1980, 94 с.
41. Зиангиров Р.С., Каширский В.И. Статическое зондирование в инженерно-геологических изысканиях.// Инженерная геология 2007, №2
42. Зилинг Д.Г. Вопросы теории и практики инженерно-геологического районирования. в кн. Инженерно-геологическое картирование./ Под ред.А.В. Груздова, Ю.К. Васильчука - М.: Наука, 1989, с. 97-103
43. Золотарев Г.С. Методика инженерно-геологических исследований. М.: Изд-во МГУ, 1990, 384 с.
44. Ю Ильичев В.А., Калинин В.В. Рекомендации по применениюгеорадиолокационных исследований в комплексе геотехнических работ. М.: 2000г, 68 с.
45. Инженерная геология и гидрогеология Москвы.//Под ред. Г.Л. Коффа М.: Изд-во АН СССР, 1989, 181с.
46. Й. Курибаши и др. Расширение диапазона применения щитов с грунтовой пригрузкой забоя. в кн. Труды конгрсса международной тоннельной ассоциации. Выбор способа сооружения тоннелей, г. Амстердам./ Под ред. Н. Смирнова. - М.: ТИМР, 1993, с. 411 - 420
47. Каган А.А. Прогнозирование и системный подход в инженерно-геологических исследованиях. в кн. Проблемы инженерной геологии в связи с рациональным использованием геологической среды. - Л.: 1976, с. 96 - 99
48. Карамышев М.И. и др. Машины и оборудование для подземного строительства фирм Японии. 4.1.-М.: ТИМР, 1992,120 с.
49. Карта распространения зон геоэкологического неблагополучия на территории г. Москвы. М 1:25000// Под ред. В.И. Осипова
50. Картозия Б.А., Федунец Б.И., Шуплик М.Н. Шахтное и подземное строительство. М.: Изд-во Академии горных наук, 2001,582 с.
51. Комаров И.С. Типологическое районирование и проблемы его объективизации в кн. Вопросы инженерно-геологического картирования и районирования/ Под ред. В.Д. Ломтадзе - Л.: Недра, 1968, с. 94 - 95
52. Котлов Ф.В. Изменение природных условий территории Москвы. М.: Изд-во АН СССР, 1962,265 с.
53. Котлов Ф.В. Инженерно-геологические особенности глинистых пород Москвы и Подмосковья в связи с их генезисом и условиями формирования. Исследование и использование глин. Львов: Изд-во Львовского ун-та, 1958
54. Котлов Ф.В. Инженерно-геологические особенности юрских глин волжского яруса г. Москвы и ее окрестностей в связи с условиями в связи с условиями ихформирования. Труды ЛГТП АН СССР, t.XV, 1957
55. Котлов Ф.В. Четвертичные карбонатные породы в г. Москве, их генезис, формирование и инженерно-геологическая характеристика. Труды ЛГПН АН СССР, т. XV. М.: Изд-во АН СССР, 1957
56. Кузьменко Ю.Т., Гаврюшина Е.А., Лаврович О.Н. Геологическое строение. Осадочный чехол. в кн. Москва. Геология и город./Под ред. В.И. Осипова, О.П. Медведева - М.: АО "Московские учебники и Картолитография", 1997, с. 48 - 85
57. Е.М. Сергеева.//Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология., №5,1999, с. 472 479
58. Лазарева В.П. Региональные инженерно-геологические исследования. в кн. Справочник по инженерной геологии / Под ред. Чуринова М.В. - М.: Недра, 1968
59. Ланге O.K. Очерки гидрогеологии и инженерной геологии г. Москвы и ее окрестностей. Сб. ЛИИЖТа, вып. 169, 1959
60. Лиманов Ю.А. Тоннели и метрополитены. Сб. трудов. Вып. 317. М.: Транспорт, 1971, 79 с.
61. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика. Л.:, Недра, 1977,479 с.
62. Ляховицкий Ф.М. Инженерная геофизика. М.: Недра, 1989,251 с.
63. Маковский В.Л. Современный опыт сооружения тоннелей и метрополитенов за рубежом. М.: ГосИНТИ, 1970,35 с.
64. Маковский В .Л. Сооружение тоннелей метрополитенов в крупных городах за рубежом. -М.: ГосИНТИ, 1974,47 с.
65. Маковский В.Л. Сооружение тоннелей метрополитенов. М.: Изд-во Строительство Москвы, 1935,419 с.
66. Мананков А.В., Парначев В.П. Антропогенез как фактор экологических изменений г. Томска.//Вестник ТГАСУ, 2000, № 2, с. 165-175
67. Маршак С.А., Самойлов В.П. Строительство подземных сооружений с помощью проходческих щитов. М.: Недра, 1967,208 с.
68. Машины больших диаметров на строительстве окружной дороги в Мадриде.// Метро и тоннели 2006, №4, с. 18 - 20
69. Меркин В.Е., Виноградов Б.Н. История отечественного метро- и тоннелестроения на страницах журнала.Ч.1// Транспортное строительство.2006,№5, с. 7-9
70. Меркин В.Е., Виноградов Б.Н. История отечественного метро- итоннелестроения на страницах журнала.Ч.2. // Транспортное строительство. -2006, №6, с. 8-11
71. Мильнер В.Ф. Геологические условия строительства Московскогометрополитена. Геология в реконструкции г. Москвы. М.: Изд-во АН СССР, 1938
72. Мушкетов Д.И., Штини И.А. Техническая геология,- Д.: Горгеонефртеиздат, 1934,417 с.
73. Надосеев Н.А. и др. Московская синеклиза в кн. Инженерная геология СССР.Т.1 /Под ред.И.С. Комарова - М.: Изд-во МГУ, 1978, с. 271 - 309
74. Надосеев Н.А., Кордун Б.М. Московский регион в кн. Инженерная геология СССР. Платформенные регионы европейской части СССР. Т. 2/Под ред.Е.М. Сергеева - М.: Недра, 1991, с. 56 - 79
75. Нещеткин О.Б. Анализ геофизических методов обнаружения карстовых полостей. в кн. Инженерно-геологические исследования для промышленного и гражданского строительства./ Под ред. Р.С. Зиангирова, H.JI. Шешени - М.: Стройиздат, 1987, с. 29 - 35
76. Осипов В.И. Геологические условия градостроительного развития г. Москвы.-М.: Изд-во РАН, 2005,14 с.
77. Осипов В.И., Макаров В.И., Гаврюшева Е.А. Геологическое строение. История изучения. в кн. Москва: геология и город./ Под ред. В.И. Осипова, О.П. Медведева. - М.: АО "Московские учебники и Картолитография", 1997, с. 38-44
78. Пашкин Е.М. Инженерно-геологические исследования при строительстве туннелей механизированным способом.//Промышленное строительство, 1983, №5, с. 35-37
79. Пашкин Е.М. Инженерно-геологические исследования при строительстве туннелей. М., Недра, 1981, 135 с.
80. Пашкин Е.М. Расчетные схемы для определения параметров вывалов в гидротехнических туннелях. М.: Информэнерго, 1975,24 с.
81. Пашкин Е.М. Роль трещиноватости в формировании инженерно-геологических условий строительства гидротехнических туннелей (на примере туннелей Нурекской ГЭС). Автореферат на соискание ученой степени канд. геол-минералогич. наук. -М., 1968,18 с.
82. Передовой опыт управления проходкой тоннеля с применением метода компенсации давления горных пород// Метро и тоннели 2006, №1, с. 26 - 29
83. Пикуль В. О горных железнодорожных тоннелях большой протяженности.// Метрострой, 1974, №4, с. 26 28
84. Плотников Н.А. Ресурсы подземных пресных и минеральных вод и рассолов в г. Москве. Очерки гидрогеологии и инженерной геологии Москвы и ее окрестностей. М.: Изд. МОИП, 1947
85. Попов И.В. Инженерная геология. 2-е изд., пер. и доп. М.: Изд-во МГУ, 1959, 510 с.г
86. Попов И.В., Кац Р.С., Кориковская А.К., Лазарева В.П. Методика составления инженерно-геологических карт. -М.: Госгеолитиздат, 1950,47 с.
87. Преодоление валунов при щитовой проходке коллекторного тоннеля в США//Метро и тоннели 2006, №2, с. 22 - 25
88. Рекомендации по инженерно-геологическим изысканиям для подземного гражданского и промышленного строительства. М.: Стройиздат, 1987, 56 с.
89. Розовский Л.Б. Введение в теорию геологического подобия и моделирования. -М.: Недра, 1969, 127 с.
90. Сазонов Г.Н. Инженерно-геологические исследования для строительства тоннелей и других видов подземных сооружений. в кн. Справочник по инженерной геологии./ Под ред. М.В. Чуринова - М.: Недра, 1974, с. 309 - 318
91. Сазонов Г.Н. Об устойчивости горных пород при строительстве туннелей Московского метрополитена.// Метрострой 1963, № 3, с. 53 - 55
92. Самойлов В.П., Ауэрбах В.М. Механизированная проходка тоннелей щитом с экскаваторным оборудованием. М.: ВПТИтрансстрой, 1980
93. Самойлов В.П., Малицкий B.C. Новейшая японская техника щитовой проходки тоннелей. М.: 2004, 190 с.
94. Селезнев В.Н., Зеегофер Ю.О. Подземные воды. Основные водоносные горизонты в кн. Москва. Геология и город./Под ред. В.И. Осипова, О.П. Медведева - М.: АО "Московские учебники и Картолитография", 1997,с. 125-140
95. Сербаринов Н.Е. К палеогеографии Подмосковья в оксфорде и киммеридже -из кн. Инженерная геология и палеогеография/ Под ред. В.В. Добровольского -М.: 1972, с. 87-94
96. Сергеев Е.М. Геологическая история развития территории методологическая основа инженерно-геологического изучения горных пород. - в кн. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы./ Под ред. Е.М. Сергеева - М.: Недра, 1986, с. 42 - 48
97. Сергеев Е.М. Петрогенетическая обусловленность инженерно-геологических особенностей горных пород. в кн. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы./ Под ред. Е.М. Сергеева - М., Недра, 1986, с. 17-29
98. Славин Б.Е. О горном давлении при сооружении тоннелей в трещиноватых скальных породах.//Метрострой 1966, №3, с. 19-20
99. СНИП 32-24-97 Тоннели железнодорожные и автодорожные. М.: Госстрой России, 1997, 24 с.
100. СП 11-105-97 Инженерные изыскания для строительства. Часть первая М.: Госстрой России, 1998,49 с.
101. СП 32-105-2004 Метрополитены. М.: Госстрой России, 2004,337 с.
102. Трофимов В.Т. Принципы и признаки инженерно-геологического районирования в кн. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы./Под ред. Е.М. Сергеева - М.: Недра, 1986, с. 299 - 304
103. Филиппов И.И. Тоннели, сооружаемые щитовыми и специальнымиспособами. М.: РГОТУПС, 2004,212 с.
104. А Фролов Ю.С. Сборные железобетонные обделки при проходке тоннелей щитами с активным пригрузом забоя и особенности их расчета.// Подземное пространство мира 2001, № 3, с. 38 - 43
105. Фугенфиров А.А. Проектирование тоннелей, сооружаемых щитовым способом. Омск.: Изд-во СибАДИ, 2003
106. Хворова И.В. Атлас карбонатных пород среднего и верхнего карбона Русской платформы. М.: изд-во АН СССО, 1958, 169 с.
107. Чеботаев В.В., Никоноров В.Б., Щекудов Е.В. Прогнозирование деформаций грунтового массива, зданий и сооружений при проходке Серебряноборских тоннелей.// Метро и тоннели 2005, №5, с. 34 - 35
108. Ш. Катано, X. Окада Проходка тоннеля с уклоном 27% щитом с гидропригрузкой забоя. в кн. Труды конгресса международной тоннельной ассоциации. Выбор способа сооружения тоннелей, г. Амстердам./ Под ред. Н. Смирнова. - М.: ТИМР, 1993, с. 473 - 483
109. Шувалов В.М. Геофизические методы при геологических, инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях. Пермь: Изд-во
110. Пермского университета, 1995,263 с.
111. Яковлев А.В., Лозин В.Г. Начало проходки Крольского тоннеля// Метро и тоннели 2005, №5, с. 14 - 15
112. Brussa R. Sulla determinazione sperimentale delle fonze agenti sul rivestimento di una galleria.//Riv.ital. getecn. 1974, №4, p. 232 - 237
113. Cording E.J, Mahar I.W. The effect of natural geologic discontinuites on behavitor of rock in tunnels.//RETC Proceeding, 1974, 1, p. 107 138
114. Droppa A. Typisation of the karst region in the Carpatians.// Probl. Of the speleol. Res. Brno, 1966, P. 2 s. 23 - 32
115. Jkede K.A. Classification jf rock conditions for tunneling///Railway Tehn. 1970, №2, p. 71 -74
116. Kurihara K. Current mexlianized tunneling methods in Japan. Proceedings of the ITA wotld tunneling congress "Tunnels and Metropolies". Rotterdam, A.A. Balkema publishers, 1998
117. Kurusu J. Shielding with pressurized muddy water for conglomerater stratum. // Tunnels and Underground, 1978,9, № 12, p. 835 843
118. Maidl В., Der Tunnelbau braucht Innjvationen fur die Aufgaben der ZukunfU/Felsbau -1994, №12, p. 148 -159
119. Maidl В., Herrenknecht. M., Anheuser 1. Maschineller Tunnelbau im Schieldvortrieb. Berlin.: Ernst&Sohn, 1994,480 p.
120. Radbruch D.H. Status of engineering geologik and environmental geological mapping in the United States.// "Engineering geology, JaEQ" 1971, № 4
121. Robert F. Legget, Paul F. Karrow Handbook of geolegy in civil engineering. New-York.: R.R. Donnelley&Sons company, 1982
122. Saneijouand R.La Cartografhte geotechnique en France. "A.R.M.I.N.E.S.2", 1972
123. Selimovic M. Statistical analysis of percentage of failer rock for the purpose of selecting the location of the Salakovae diversion tunnel.// D.C., 1974, p. 1326 -1331
124. Zell S. Tunnelbau mit dem HydrojetSchild./Entwicklung und Ersteisatz eines neuartigen Vortiebverfalirens. 1981, B.31, p. 180 -184
-
Горбушко, Роман Михайлович
-
кандидата геолого-минералогических наук
-
Москва, 2007
-
ВАК 25.00.08
- Прогноз напряженно-деформированного состояния обделки и грунтового массива при строительстве перегонных тоннелей проходческими комплексами с пригрузом забоя
- Комплексный маркшейдерско-географический мониторинг для геомеханического обеспечения щитовой проходки при освоении подземного пространства мегаполисов
- Прогноз сдвижений и деформаций горных пород при сооружении эскалаторных тоннелей метрополитена тоннелепроходческими механизированными комплексами
- Обоснование и разработка технологических схем проведения перегонных тоннелей с использованием системы комбинированного транспорта
- Обоснование и разработка параметров ресурсосберегающих технологий строительства подземных выработок большого поперечного сечения
