Обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства

Дудченко, Тимур Олегович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства"

005048096

Дудченко Тимур Олегович

Обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства

Специальность 25.00.22 — «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)» Специальность 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2012

С7 „

005048096

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный горный университет» на кафедре «Строительство подземных сооружений и шахт»

доктор технических наук, профессор

Корчак Андрей Владимирович

кандидат технических наук, доцент

Пшеничный Валерий Александрович

доктор технических наук, профессор

Смирнов Вячеслав Иванович, советник Союза золотопромышленников России;

кандидат технических наук Воронов Геннадий Александрович, главный маркшейдер — начальник службы ООО «Подземгазпром»

Ведущая организация Научно-исследовательский институт

горной геомеханики и маркшейдерского дела - Межотраслевой научный центр «ВНИМИ», г.Санкт-Петербург

Защита состоится 31 января 2013 г. в 13 часов ООмин. на заседании диссертационного совета Д-212.128.05 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва. Ленинский проспект, 6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан (¿^»-декабря 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета______Л

доктор технических наук^ /^Мельник Владимир Васильевич

Научный руководитель

Научный консультант

Официальные оппоненты:

Общая характеристика работы

Инженерные коммуникации различного назначения являются жизнеобеспечивающими системами современного городского хозяйства. Водонесущие коммуникации (канализация, водопровод, водосток) по уровню ответственности занимают одно из первых мест. В настоящее время около половины водонесущих коммуникаций г. Москвы практически исчерпали нормативный срок службы. В соответствии с Постановлением Правительства Москвы «О развитии систем водоснабжения и канализации города Москвы до 2020 года» необходимо перекладывать и ремонтировать ежегодно около 300 км водопроводных и не менее 150 км канализационных сетей.

На фоне активно развивающегося подземного строительства в г.Москве эксплуатационное состояние водонесущих коммуникаций осложняется еще в большей степени. В последние годы были зафиксированы неоднократные случаи аварийных ситуаций на водопроводных и канализационных сетях, которые расположены в грунтовом массиве выше строящихся коллекторных тоннелей или вблизи глубоких котлованов, т.е. расположены в подрабатываемых грунтовых массивах. По классификации новой редакции СНиП 2.01.09-2010 «Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» отдельные участки территории г. Москвы, охваченные подземным строительством, вполне могут быть отнесены к подрабатываемым территориям.

На сегодняшний день достаточно хорошо разработана нормативная

база по прогнозированию сдвижений земной поверхности и

проектированию мероприятий по охране подрабатываемых зданий и

сооружений в горнодобывающих регионах. Аналогичная нормативная база

для подрабатываемых городских территорий только начинает

формироваться. Что касается обеспечения сохранности подземных

городских водонесущих коммуникаций в подрабатываемых грунтовых

массивах, эта проблема возникла только в последние годы в связи с

масштабным городским наземным и подземным строительством и остается практически неисследованной.

В 2008 г. опубликован СТО 3655 4501-008-2007 «Обеспечение сохранности подземных водонесущих коммуникаций при строительстве (реконструкции) подземных и заглубленных объектов», разработанный в НИИОСП. Судя по содержанию СТО, впервые предлагается системный подход к обеспечению сохранности подземных водонесущих коммуникаций в зоне влияния нового строительства. Вместе с тем в СТО отсутствует алгоритм расчетов по прогнозу деформаций грунтового массива и водонесущих коммуникаций, которым могли бы воспользоваться проектировщики, строители и эксплуатационники без привлечения специализированных организаций.

Для организаций, эксплуатирующих трубопроводы в условиях интенсивно развивающегося городского подземного строительства, необходима научно обоснованная методика прогнозирования деформаций и выбора мер защиты подрабатываемых водонесущих коммуникаций, доступная инженерным работникам в их повседневной практической деятельности, что определяет актуальность диссертационных исследований.

Цель диссертации - обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства для оперативного управления их эксплуатационным состоянием.

Основная идея — для обоснования мер защиты трубопроводов от подработки разработана методика прогнозирования их эксплуатационного состояния, построенная на численном моделировании различных геомеханических ситуаций в подрабатываемых грунтовых массивах и анализе предельных деформаций трубопроводов.

Основные научные положения, выносимые на защиту, и их новизна:

1) Установлено, что в условиях подработки трубопровода

котлованом основными влияющим факторами являются:

жесткость конструкции ограждения, размеры котлована, расстояние от трубопровода до котлована и глубина заложения трубопровода; выполнены количественные оценки влияния этих факторов.

2) Установлено, что в условиях подземной подработки трубопровода основными влияющими факторами являются: величины строительного зазора в подрабатывающем проходческом комплексе, глубина подработки и положение подрабатывающей выработки в плане относительно смотровых колодцев по трассе трубопровода; выполнены количественные оценки влияния этих факторов.

3) Определены расчетные выражения, описывающие деформированное состояние подрабатываемого трубопровода в зависимости от геомеханических условий подработки, позволяющие определить максимальные внутренние усилия и кривизну трубопровода, необходимые для выбора мероприятий по его защите от подработки.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

• корректностью использования методов численного моделирования геомеханических ситуаций в грунтовом массиве;

• представительным объемом моделирования различных геомеханических ситуаций подработки трубопроводов;

• положительными результатами использования разработанной методики прогнозирования и выбора мероприятий по защите подрабатываемых трубопроводов канализации на объектах МГУП «Мосводоканал».

Научное значение диссертации заключается:

• в дальнейшем развитии существующих представлений о геомеханических процессах в подрабатываемых грунтовых массивах, включающих трубопроводы;

• в разработке методических подходов по исследованию напряженно-деформируемого состояния подземных трубопроводов.

Практическое значение работы состоит в разработке методики прогнозирования деформаций и выбора мероприятий по защите подрабатываемых трубопроводов канализации, обеспечивающих их безопасную эксплуатацию в условиях городского подземного строительства.

Реализация выводов и рекомендаций. Разработанная методика прогнозирования деформаций и выбора мероприятий по защите подрабатываемых трубопроводов канализации была реализована на объектах МГУП «Мосводоканал».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва,2012г.) и научных семинарах кафедр ФГПиП и СПСиШ МГГУ (2011-2012гг.)

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в четырех работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 28 рисунков, 32 таблицы, список использованной литературы из 89 наименований.

Основное содержание работы

В первой главе приведен анализ существующего эксплуатационного состояния канализационных сетей в г.Москве, которые по данным на 01.01.2012 г. имели общую протяженность 8079,84 км. Более половины этих сетей практически исчерпала нормативный срок службы. В качестве

иллюстрации в таблице 1 приведен износ канализационных сетей из различных материалов по состоянию на 01.01.2012 г.

Таблица 1. Износ канализационных сетей

По материалам труб: Протяженность сетей в % с износом

100% Менее 100%

- керамические - 100,00 -

- асбоцементные - 86,17 13,83

- железобетонные - 89,80 10,2

- чугунные - 43,05 56,95

- стальные - 87,24 12,76

- кирпичные - 100,00 -

- пластмассовые - 0,96 99,04

восстановленные 0 100

керамические с полимерным рукавом 0 100

асбестоцементные с полимерным рукавом

чугунные с полимерным рукавом

кирпичные

железобетонные

стальные с полимерным рукавом

ВСЕГО: 71,55 28,45

В условиях масштабного подземного строительства в г.Москве (сооружение глубоких котлованов, транспортных и коллекторных тоннелей) эксплуатационное состояние канализационных сетей осложняется еще в большей степени. Приведены основные виды нарушений в трубопроводах от подработки открытыми и подземными горными работами: нарушение межсекционных стыков и трещинообразование с последующим нарушением герметичности; нарушение условий самотечности.

Выполнены анализ и обобщение существующих исследований геомеханических процессов в подрабатываемых породных массивах при разработке месторождений полезных ископаемых и подземном строительстве, представленных в работах С.Г.Авершина, Р.А.Муллера,

МА.Иофиса, С.ПКолбенкова, В.И.Смирнова, С.Д.Викторова, И.В.Баклашова, В.Г.Хлопцова, Г.А.Воронова, а также анализ соответствующих нормативных документов. Установлено, что особого внимания заслуживает использованный в этих работах метод функций распределения или типовых функций.

Далее проанализированы существующие исследования геомеханических процессов в подрабатываемых грунтовых массивах в условиях городского подземного строительства, выполненные отечественными (К.Н. Трубецкой, Б.А. Картозия, В.И.Шейнин, В.Е.Меркин, Е.В.Щекудов, С.В.Мазеин, В.В.Речицкий, Л.В.Маковский, В.П.Петрухин, О.Н.Исаев, А.А.Строкова) и зарубежными (Я.В.Реск, Ьи.Маи-, 11.М.Тау1ог) исследователями. Установлено, что метод функций распределения в виде функции Гаусса широко используется в этих работах для описания сдвижений грунтовых массивов при подработке их тоннелями. Что касается подработки грунтовых массивов строящимися котлованами, эта задача представляется менее исследованной.

В заключение в первой главе выполнен анализ существующих исследований по защите от подработки водонесущих трубопроводов, которые оказались немногочисленными и представленными в наиболее полном объеме в обзорной работе В.П.Петрухина, В.И.Шейнина, И.В.Колыбина, О.Н.Исаева, а также соответствующих нормативных документах: СНиП 2.01.09-2010 и СТО 3655 4501-008-2007.

Установлено также, что для достижения поставленной цели необходимо решить две самостоятельные, но объединенные общим идейным содержанием задачи: прогнозирование деформаций подрабатываемых трубопроводов и выбор мер их защиты в зоне влияния открытых горных работ и в зоне влияния подземных горных работ.

Во второй главе для исследования геомеханических ситуаций в зоне влияния открытых горных работ выполнено численное моделирование объемной задачи и построена расчетная схема, представленная на рис. 1, где на вертикальном сечении: Ь — глубина котлована, Н - глубина заложения ограждающей конструкции, у — глубина заложения трубопровода, г —

расстояние его от ограждения, А — горизонтальный размер мульды сдвижений грунтового массива; на горизонтальном сечении: Ь - размер стороны котлована, Ьш/2 - размер краевого участка деформируемого ограждения, Ь* -размер краевого участка деформируемого трубопровода, 5 — граничный угол сдвижений.

Вертикальное сечение

Горизонтальное сечение В-В

Дно| котловяна \

-Дочидаата,

;—1

■Ш

Тр)"бопровод

Огр Я *'Д Г Н ИР котлована

продольная ось трубопроколя

продольнаяось

деформированного

ограждения

продольная ось деформнр овінного трубопровода

Ь*-краевой участок деформирования трубопровода

Рис. 1. Деформирование ограждения котлована В результате численного моделирования геомеханических ситуаций при различном сочетании перечисленных геометрических параметров, изгибной жесткости ограждения ЕІ, характеристик механических свойств грунта (модуля деформации Е,р, коэффициента Пуассона (і) и коэффициента бокового давления в грунтовом массиве X с последующим регрессионным анализом результатов моделирования определены: максимальные горизонтальные смещения трубопровода

\0,2

ЯшСУ. Г) = >7П(1 -руу

±1 -1

, мм,

(1)

где у, г - координаты продольной оси трубопровода в плоскости уг, м;

Р — коэффициент уменьшения смещений ограждения с глубиной до горизонта 3 м, 1/м;

А - горизонтальный размер мульды сдвижений на поверхности, м; максимальные горизонтальные смещения ограждения котлована на поверхности

, мм;

(2)

модуль деформации грунтового массива ниже дна котлована

УЕ ■ -ДЬ; ¿—1 ф> 1

Е = —

H-h

коэффициент бокового давления в грунтовом массиве

Ä.=-i=L_--; *..=-

Ні

(3)

(4)

H ' '

Erp i, № — модуль деформации и коэффициент Пуассона грунтового слоя Ah,;

EI — изгибная жесткость 1 м ограждения котлована, МПа*м4;

Е - модуль деформации материала ограждения, МПа;

I — центральный момент инерции поперечного сечения 1 м ограждения.

Критическая длина стенки ограждения Lm, при которой возникают максимальные горизонтальные смещения ограждения, коэффициент уменьшения смещений ограждения с глубиной ß и ранее указанные геометрические параметры мульды сдвижений А, 5 определены в зависимости от величины коэффициента ЕШ. и приведены в таблице 2. При этом размер краевого участка деформированного трубопровода определяется выражениями:

L * (г) = 0,5 • Lm + г • ctg5, при L>Lm,

L * (г) = 0,5 • L + г • ctgS, при L<Lm.

Таблица 2. Зависимость расчетных параметров от Е1Д.

МПа*м4 0...400 400...1200 1200...3500 3500...10000

Lm, м 15 20 30 40

ß, 1/м 0,28 0,20 0,13 0,10

А, м ЗН 2,5Н 2Н 1,5Н

5, град. 50 55 60 65

Численным моделированием установлены функции распределения параметров деформированного состояния трубопровода на краевом участке:

горизонтальные смещения

Л(х,у,г)=лт(у,г)-(-0,8-22-0,2-г + 1) = лт(у,г)-8(г)) м; (5)

наклоны

i(x,y,r) = —L- • лт(у,г) • (-1,6 ■ z - 0,2); (6)

L (г)

кривизна

к(у,г) = -1,б- 1 . -Лт(У.О. мм; (7)

(L*(r))

горизонтальные деформации растяжения

е(х, у, Г) = 1 Л2Л^(У,Г) • (2,56 • z2 + 0,64 • z + 0,04), (8)

2-(L*(r»

где z=x/L*(r) - безразмерная координата на краевом участке деформированного трубопровода.

Предполагается, что вне пределов краевого участка деформированный трубопровод имеет постоянные горизонтальные смещения и равные нулю наклоны, кривизну и деформации растяжения.

Выполнена оценка достоверности рекомендуемых расчетных выражений: максимальных горизонтальных смещений ограждения t|m в зависимости от модуля деформации грунта Е^, и величины коэффициента EI/X; функции распределения горизонтальных смещений ограждений с малой Е1=200 МПа*м4 и большой Е1=5000 МПа*м4 изгибной жесткостью. Последняя оценка представлена на рис. 2, где сплошными линями показаны графики, построенные по рекомендуемым расчетным выражениям, пунктиром — по результатам компьютерного моделирования, что свидетельствует о достоверности рекомендуемых расчетных выражений.

а) Е1=200 МШ*м" б) EI-5000 МНа*м4

L=20

L/2 ,ь L/2

L,„/2=7,5 м 1 Lln/2=7,5 м

мм 1 1 1 —1-- цт=32,5 мм У

L/2 .1. L/2

Т >1„=3,45 м»1

Рис. 2. Деформации стенки котлована

Рекомендуемые расчетные выражения деформированного состояния трубопроводов (5)-^(В) построены в результате анализа деформаций грунтового массива, вмещающего трубопроводы. Для учета влияния на эти деформации жесткости самих трубопроводов было выполнено объемное моделирование с различной изгибной жесткостью трубопроводов в интервале от 0 до 120 МПа*м4. Установлено, что учет жесткости трубопровода уменьшает смещения грунта не более чем на 10 %, которые можно не учитывать в запас прочности трубопровода.

Для обеспечения сохранности трубопроводов и проектирования мероприятий по их защите от подработки выполнена оценка их предельных состояний. Предельные состояния трубопровода — это такие состояния, при которых трубопровод перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям; достижение предельных состояний может быть зафиксировано по различным причинам.

Прогнозирование предельных состояний трубопроводов под влиянием строящихся котлованов выполнено в наиболее опасной зоне краевого участка (г=1) при сопоставлении расчетных (ожидаемых) осевых напряжений растяжения а, одностороннего и и углового а раскрытия межсекционных стыков трубопроводов с соответствующими допускаемыми параметрами [ст], [и], [а], которые определены в результате деления предельных параметров Я,,,, ипр, апр на коэффициенты запаса при подработке п, установленные в зависимости от уровня ответственности трубопроводов:

Н К

ст = Е• к- —+ е <[ст] = —=2-, МПа;

Я,

2 1 п

(9)

и = 1 ■ к- —+ е <[и] = ^, м;

2 1 1 п

(10)

(П)

где (1 - внешний диаметр трубопровода, м; 1 - длина секции трубопровода, м;

п — коэффициент запаса в зависимости от уровня ответственности трубопровода.

При соблюдении указанных соотношений между ожидаемыми и допускаемыми параметрами расчет заканчивается и мероприятия по защите трубопроводов от подработки не требуются. При нарушении хотя бы одного из соотношений необходимо проведение защитных мероприятий.

Для исследования геомеханических ситуаций в зоне влияния подземных горных работ построена расчетная схема, показанная на рис. 3, где Б - диаметр подрабатывающей выработки, Н - глубина ее заложения, 2и — удвоенная величина строительного зазора между поверхностью выработки и обделкой тоннеля, Ь — горизонт заложения трубопровода от шелыги тоннеля, А0, Аь А — размер полумульды сдвижений соответственно на уровне шелыги, горизонта заложения трубопровода и земной поверхности, 5 — граничный угол сдвижения.

Рис. 3. Расчетная схема подработки трубопровода тоннелем В соответствии с рекомендациями СниП 2.01.09-2010 «Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и про садочных грунтах»

принято распределение вертикальных смещений земной поверхности в

виде функции Гаусса, 77(*) = 77„'е » где Т1га - максимальное вертикальное смещение земной поверхности над шелыгой подрабатывающей выработки, 1 - координата х точки перегиба на кривой распределения вертикальных смещений поверхности, в которой кривизна равна нулю. Из условия равенства объема мульды сдвижений на поверхности объему выработанного пространства в пределах строительного зазора и, условия равенства вертикальных смещений в шелыге т|ш=2и и условия 1=0,5Н определены расчетные выражения:

координаты точки перегиба

/л=0,5-А + 0,б25-£)^1~^ (12)

и максимальных вертикальных смещений грунтового массива г|ып на горизонте заложения трубопровода

1,25-и-Р п.ч

-7—ЛV

0,5 ■ й +0,625 •£>■ 1- — I

В результате численного моделирования геомеханических ситуаций при различном сочетании перечисленных геометрических параметров расчетной схемы и характеристик механических свойств грунта установлены размеры полумульды сдвижений на поверхности А=1,66Н и на горизонте заложения трубопровода Аь=3,331ь.

В результате анализа доказано, что конструктивная жесткость трубопроводов незначительно влияет на их деформированное состояние. Более существенное влияние оказывает сопряжение колодцев с трубопроводами, если колодцы попадают в пределы мульды сдвижений, т.е. расстояние по горизонтали от оси подрабатывающей выработки до стенки колодца Ь меньше размеров полумульды сдвижений на горизонте заложения трубопровода Аь. Функции распределения параметров деформированного состояния трубопровода, если Ь>Аь т.е. колодцы не оказывают влияния на деформирование трубопровода, имеют вид:

вертикальные смещения

Ль=Льт'ф

наклоны

г \ х

, м;

= —-Ф

кривизна

/ \ X

( 2 > г \

x , • ф x

--1

и ; Л,

к„(х) = ^.

горизонтальные смещения

иь(х) = -;

•хФ

/ \ X

(Н + 0,5-0) горизонтальные деформации Льт

, м;

«ч, (*) =

где Ф

(Н + 0,5'Р)

.И.

\ 'ь

(15)

(16)

(17)

(18)

функция безразмерной координаты хЛь.

Если Ь<Аь и сопряжение трубопровода с колодцем не нарушено, т.е. колодцы оказывают влияние на деформирование трубопровода, функции распределения имеют следующий вид:

т!ь(х) = Ль(Ь) + [т1п-Ль(Ь)]-Ф

/ \ X

, м;

-Ль(Ь)

/ \

Ф X

»Ьк ч'ыс

/ \ / \

X 1 ■Ф X

"[2

Ч'ьк У к1»

кь(х) =

щ(х) = 0; ¿гЛ(*) = 0,

¡у

/ -г \ ~2Л7 • 1,6-//.

где =цы-е »; =

, 1/м;

(19)

(20)

(21) (22)

Если Ь<Ль и сопряжение трубопровода с колодцем нарушено, распределение параметров деформированного состояния трубопровода можно прогнозировать, используя функции распределения, приведенные выше для случая Ь>Аь, но полагая, что координата х изменяется от 0 до Ь.

Выполнена оценка достоверности рекомендуемых расчетных выражений: максимальных вертикальных смещений трубопровода г|ып в зависимости от глубины его заложения ъ, представленных в табличной форме (таблица 3); функции распределения вертикальных смещений трубопровода в пределах мульды сдвижений Аь, где сплошной линией показан график распределения, построенный по рекомендуемому расчетному выражению, точками - по результатам компьютерного моделирования, свидетельствующих о достоверности рекомендуемых расчетных выражений (рис. 4).

Таблица 3. Распределение оседаний трубопровода в зависимости от

глубины его заложения Ь

Ь, м 0 2 4 6 8 10 12 14 16

Расчет, Т|Ьт 0,02 0,016 0,013 0,011 0,0095 0,0085 0,0075 0,0065 0,0063

Моделирование 0,02 0,014 0,010 0,008 0,0075 0,007 0,0065 0,0062 0,006

Рис. 4. Распределение вертикальных смещений Прогнозирование предельных состояний трубопроводов под влиянием подземных горных работ выполнено в наиболее опасных зонах

мульды сдвижений. Расчетные (ожидаемые) параметры сопоставляются с соответствующими допускаемыми параметрами [а], |Т|, [и], [а], которые определены в результате деления предельных параметров ¡„р, ипр, апр на коэффициенты запаса при подработке п, установленные в зависимости от уровня ответственности трубопроводов:

осевые напряжения сжатия в центральной части мульды (х=0)

ст = Е-^к11-| + Е^<[ст] = ^) МПа; (23)

осевые напряжения растяжения в краевой части мульды (х=1,7|'ь)

а = Е.(кь-| + е)*[сх] = Ь*; (24)

одностороннее раскрытие межсекционных стыков

и = 1.(ь| + Е)<[и] = ^; (25)

угловое раскрытие межсекционных стыков в краевой части мульды (х=1,70

= (26) 71 П

наклон (уклон) трубопровода в точке перегиба (х=0 1 = = (27)

Рекомендуется при соблюдении приведенных соотношений заканчивать расчетное прогнозирование, а при нарушении хотя бы одного из этих соотношений проектировать проведение защитных мероприятий.

В четвертой главе рассмотрено воздействие на трубопроводы канализации различного уровня ответственности и рекомендовано ввести следующие коэффициенты запаса при расчете трубопроводов по предельным состояниям от подработки: п=1,3 - для напорных трубопроводов, коллекторов и магистральных самотечных трубопроводов; п=1,1 — для внутриквартальных и дворовых сетей.

Приведены по данным нормативной документации значения параметров предельных состояний трубопроводов: Ящ, — предельное

напряжение материала конструкции; - предельный уклон; ипр -предельное линейное раскрытие межсекционных стыков; а^ — предельное угловое раскрытие межсекционных стыков.

Установлены допускаемые параметры эксплуатационного состояния делением соответствующих параметров предельных состояний на коэффициент запаса и определены условия нормальной эксплуатации или условия обеспечения сохранности трубопроводов канализации при подработке:

ст<Ы = ^; />[/] = —; а<[а] = ^-, = (28)

1 * п п п п

при нарушении которых необходимо предусматривать мероприятия по

защите трубопроводов от подработки.

Приведена классификация рекомендуемых мероприятий по защите

подрабатываемых трубопроводов канализации, которые разделены на

горные, направленные на уменьшение расчетных (ожидаемых) параметров

деформирования трубопроводов, и строительные, направленные на

увеличение допускаемых параметров деформирования трубопроводов.

Горные меры приведены отдельно для условий влияния открытых и

подземных горных работ. Строительные меры защиты разделены по

рекомендуемым конструктивным изменениям трубопроводов.

Горные меры защиты

В зоне влияния открытых горных работ:

1. Увеличение изгибной жесткости ограждающих конструкций котлована;

2. Изменение технологии сооружения ограждающих конструкций;

3. Планировочные мероприятия:

3.1. Уменьшение размеров котлована в плане;

3.2. Уменьшение глубины котлована;

3.3. Увеличение расстояния до трубопровода;

4. Специальные технологические мероприятия в окружающем грунтовом массиве:

4.1. Укрепление основания трубопровода;

4.2. Сооружение разделительного экрана;

4.3. Сооружение противофильтрационных завес. В зоне влияния подземных горных работ:

1. Замена щитовой проходки с открытым забоем и традиционной блочной обделкой на проходку щитовым комплексом с пригрузом забоя и обделкой из высокоточных блоков;

2. Замена щитовой проходки на технологию микротоннелирования;

3. Строгое соблюдение регламента тампонажных работ;

4. Уменьшение диаметра подрабатывающей выработки;

5. Заложение основания выработки в слабодеформируемых грунтах;

6. Планировочные мероприятия;

6.1. Проектирование трассы выработки в плане параллельно трассе трубопровода или под острым углом;

6.2. Увеличение глубины заложения выработки;

7. Специальные технологические мероприятия в окружающем грунтовом массиве.

Строительные меры защиты

1. Конструктивное увеличение жесткости трубопровода, уменьшающее его деформации при подработке;

2. Конструктивное увеличение гибкости трубопровода, позволяющее приспособить его к неравномерным деформациям.

Поскольку конструкция ограждений и технология их сооружения является наиболее эффективной горной мерой защиты трубопроводов от подработки котлованом, приведена классификация ограждений и технологий их сооружения по видам воздействия на окружающий грунтовый массив, где выделены 4 категории ограждений (таблица 4). Виды воздействия:

1 -статические деформации от подработки;

2 — динамическое воздействие;

3 — изменения уровня грунтовых вод;

4 - технологическое воздействие за пределами ограждения.

Таблица 4. Виды воздействий конструкций ограждений котлованов

№ п/п Конструкции и технологии сооружения ограждений котлованов Виды воз; окружающий г] (ействий на зунтовый массив Категории

1 2 3 4

1 Забивные сваи + + + - 4

2 Шпунт + + + - 4

3 Буронабивные сваи — буросекущиеся + + - - 2

4 Буроопускные сваи + + + - 3

5 Монолитная «стена в грунте» + - - - 1

6 Замораживание грунтов + - - + 3

7 Струйная цементация + + - + 4

Конструкция и технология «стена в грунте», отнесена к 1 категории,

оказывающей наименьшее воздействие на окружающий грунтовый массив. Вместе с тем эта конструкция имеет в 100 раз большую изгибную жесткость по сравнению с ограждением из забивных свай.

Выполнена также классификация проходческих комплексов по величине строительного зазора между поверхностью выработки и обделкой тоннеля (таблица 5), полезная при выборе в качестве горной меры защиты изменение технологии сооружения подрабатывающей выработки.

Таблица 5. Удвоенный строительный зазор применяемых ТПМК

Диаметр ротора, м Внешний диаметр тоннельной обделки, м Величина удвоенного строительного зазора, м

1,81* 1,78 0,03

1,97* 1,94 0,03

2,15* 2,12 0,03

2,425* 2,4 0,025

2,725* 2,7 0,025

2,91 2,7 0,21

3,025* 3,0 0,025

3,125* 3,1 0,025

3,225 3,0 0,225

3,625 3,4 0,225

3,625* 3,6 0,025

3,925 3,7 0,225

4,22 4,0 0,22

4,6 4,5 0,1

4,66 4,5 0,16

* технология микротоннелирования.

Разработанная методика прогнозирования деформаций и выбора мероприятий по защите подрабатываемых трубопроводов канализации использована на объектах МГУП "Мосводоканал".

Заключение

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основе анализа геомеханических процессов и деформирования трубопроводов при подработке выполнено обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства, что имеет существенное значение для экономики города.

Основные научные выводы и практические результаты, полученные лично соискателем, заключаются в следующем:

1) Разработана методика прогнозирования деформаций и выбора мероприятий по защите подрабатываемых трубопроводов канализации.

2) В результате компьютерного моделирования типовых геомеханических ситуаций подработки трубопроводов установлены функциональные зависимости основных параметров деформирования трубопроводов (напряжений, наклонов, раскрытия стыков) от технологии подработки (котлованом, тоннелем) и конструктивных особенностей трубопроводов.

3) Доказано, что при подработке трубопроводов котлованом определяющими факторами являются технология возведения и конструктивная изгибная жесткость ограждений котлована: по оценке воздействий на трубопроводы технологии классифицированы на 4 категории; по изгибной жесткости конструкции на 3 категории.

4) Установлено, что основным расчетным параметром при оценке воздействий котлованов на трубопроводы является отношение изгибной жесткости ограждения Е1 к коэффициенту бокового давления X в грунтовом массиве, которое определяет размеры зоны влияния котлована.

5) Определены расстояния границ зоны влияния от стенки котлована, выраженные в единицах глубины заложения ограждений Н, которые

изменяются от ЗН до 1,5Н при изменении отношения Е1Л от 0 до 10000 МПа*м4.

6) Доказано, что при подработке трубопроводов тоннелем определяющим фактором является величина строительного зазора между контуром выработки и обделкой тоннеля, которая изменяется от 10 см при щитовой проходке с блочной обделкой до 1 см при микротоннелировании с трубчатой обделкой.

7) Определены размеры зоны влияния подрабатывающей выработки на трубопровод, границы которой удалены от продольной оси выработки по трассе трубопровода на расстояние не более двух глубин заложения выработки относительно трубопровода.

8) Установлено, что деформирование трубопроводов определяется в основном деформированием при подработке грунтового массива: изгибная жесткость трубопроводов уменьшает их деформации не более чем на 10 %, при этом смотровые колодца, попадающие в зону влияния в большей степени искажают деформации трубопроводов, особенно при жестком их сопряжении с колодцами.

9) Рекомендуовано при проектировании мероприятий по защите трубопроводов от подработки предусматривать в первую очередь горные меры защиты, не прибегая к конструктивным изменениям существующих трубопроводов, что нарушает их нормальную эксплуатацию

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:

1. Баклашов И.В., Дудченко Т.О., Скворцов A.A. Анализ аварийной

ситуации водонесущего трубопровода при его подработке с учетом понижения уровня грунтовых вод // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2011 г.-№4. С. 129-133.

2. Баклашов И.В., Корчак A.B., Дудченко Т.О., Скворцов A.A.

Геомеханическое обоснование деформированного состояния канализационных трубопроводов под воздействием подземных

горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2011 г. - № 10. С. 62-69.

З.Баклашов И.В., Скворцов A.A., Дудченко Т.О. Моделирование и разработка инженерного метода расчета деформированного состояния грунтовых массивов при подработке городским подземным строительством // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2012 г. - Отдельный выпуск № 1. С.

4. Дудченко Т.О. Деформирование подземных коммуникаций в зоне влияния строящихся котлованов // Горный информационно-аналитический бюллетень. -2012 г. -№ 9. С. 362-367.

105-112.

Подписано в печать 17.12.2012 Объем 1 п.л._

Тираж 100 экз.

Формат 60x90/16 Заказ № 1506

ОИУП Московского государственного горного университета

г.Москва, Ленинский пр., д.6

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Дудченко, Тимур Олегович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ И СУЩЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОХРАНЕ ГОРОДСКИХ ПОДЗЕМНЫХ ВОДОНЕСУЩИХ КОММУНИКАЦИЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИИ.

1.1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ГОРОДСКИХ ВОДОНЕСУЩИХ КОММУНИКАЦИЙ.

1.2 АНАЛИЗ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОНЕСУЩИХ КОММУНИКАЦИЙ В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОГО ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА.

1.3 ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ДЕФОРМИРОВАНИЮ И ОХРАНЕ ВОДОНЕСУЩИХ КОММУНИКАЦИЙ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПОДЗЕМНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА.

1.4. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2. ДЕФОРМИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ СТРОЯЩИХСЯ КОТЛОВАНОВ.

2.1. ПОСТРОЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ.

2.2. ДЕФОРМИРОВАНИЕ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ КОТЛОВАНА.

2.3 ДЕФОРМИРОВАНИЕ ГРУНТОВОГО МАССИВА ПРИ СООРУЖЕНИИ КОТЛОВАНА.

2.4 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЖЕСТКОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ И РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИХ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ.

2.5 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ДЕФОРМИРУЕМЫХ ТРУБОПРОВОДОВ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ СТРОЯЩИХСЯ КОТЛОВАНОВ.

3 ДЕФОРМИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ.

3.1 ПОСТРОЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ.

3.2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СДВИЖЕНИЙ В ПОДРАБОТАННОМ ГРУНТОВОМ МАССИВЕ.

3.3 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНОЙ ЖЕСТКОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ НА ИХ ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ ПОДРАБОТКЕ.

3.4 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНОЙ ЖЕСТКОСТИ КОЛОДЦЕВ НА ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ТРУПОПРОВОДОВ ПРИ ПОДРАБОТКЕ.

3.5 ОСОБЕННОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ.

4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И ВЫБОРА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТРУБОПРОВОДОВ КАНАЛИЗАЦИИ И ПРИМЕРЫ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

4.1 КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБОПРОВОДОВ КАНАЛИЗАЦИИ ПО УРОВНЮ ЗНАЧИМОСТИ ДЛЯ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ДОПУСКАЕМЫМ ПАРАМЕТРАМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СОСТОЯНИЙ ОТ ПОДРАБОТКИ.

4.2 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТРУБОПРОВОДОВ КАНАЛИЗАЦИИ.

4.3 МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И ВЫБОРА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТРУБОПРОВОДОВ КАНАЛИЗАЦИИ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ И ПРИМЕР ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

4.4 МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И ВЫБОРА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТРУБОПРОВОДОВ КАНАЛИЗАЦИИ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ И ПРИМЕР ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства"

На фоне активно развивающегося подземного строительства в г. Москве эксплуатационное состояние водонесущих коммуникаций осложняется еще в большей степени. В последние годы были зафиксированы неоднократные случаи аварийных ситуаций на водопроводных и канализационных сетях, которые расположены в грунтовом массиве выше строящихся коллекторных тоннелей или вблизи глубоких котлованов, т.е. расположены в подрабатываемых грунтовых массивах. По классификации новой редакции СНиП 2.01.09-2010 «Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» отдельные участки территории г. Москвы, охваченные подземным строительством, вполне могут быть отнесены к подрабатываемым территориям.

На сегодняшний день достаточно хорошо разработана нормативная база по прогнозированию сдвижений земной поверхности и проектированию мероприятий по охране подрабатываемых зданий и сооружений в горнодобывающих регионах. Аналогичная нормативная база для подрабатываемых городских территорий только начинает формироваться. Что касается обеспечения сохранности подземных городских водонесущих коммуникаций в подрабатываемых грунтовых массивах, эта проблема возникла только в последние годы в связи с масштабным городским наземным и подземным строительством и остается практически неисследованной.

В 2008 г. опубликован СТО 3655 4501-008-2007 «Обеспечение сохранности подземных водонесущих коммуникаций при строительстве (реконструкции) подземных и заглубленных объектов», разработанный в НИИОСП. Судя по содержанию СТО, впервые предлагается системный подход к обеспечению сохранности подземных водонесущих коммуникаций в зоне влияния нового строительства. Вместе с тем, в СТО отсутствует алгоритм расчетов по прогнозу деформаций грунтового массива и водонесущих коммуникаций, которым могли бы воспользоваться проектировщики, строители и эксплуатационники без привлечения специализированных организаций.

Для организаций, эксплуатирующих трубопроводы в условиях интенсивно развивающегося городского подземного строительства, необходима методика прогнозирования деформаций и выбора мер защитеы подрабатываемых водонесущих коммуникаций, доступная инженерным работникам в их повседневной практической деятельности, что определяет актуальность диссертационных исследований.

Основная идея -.для обоснования мер защиты трубопроводов от подработки разработана методика прогнозирования их эксплуатационного состояния, построенная на численном моделировании различных геомеханических ситуаций в подрабатываемых грунтовых массивах анализе предельных деформаций трубопроводов

Основные научные положения, выносимые на защиту, их новизна:

1) Установлено, что в условиях подработки трубопровода котлованом основными влияющими факторами являются: жесткость конструкции ограждения, размеры котлована, расстояние от трубопровода до котлована и глубина заложения трубопровода; выполнены количественные оценки влияния этих факторов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

-корректностью использования методов численного моделирования геомеханических ситуаций в грунтовом массиве;

-представительным объемом моделирования различных геомеханических ситуаций подработки трубопроводов; положительными результатами использования разработанной методики прогнозирования и выбора мероприятий по защите подрабатываемых трубопроводов канализации на объектах МГУП «Мосводоканал».

Научное значение диссертации заключается: в дальнейшем развитии существующих представлений о геомеханических процессах в подрабатываемых грунтовых массивах, включающих трубопроводы; в разработке методических подходов по исследованию напряженно-деформируемого состояния подземных трубопроводов.

Практическое значение работы состоит в разработке методики прогнозирования деформаций и выбора мер защиты подрабатываемых трубопроводов, обеспечивающих их безопасную эксплуатацию в условиях городского подземного строительства.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в четырех работах, в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 28. рис, 32. таблицы, список использованной литературы из89 . наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Дудченко, Тимур Олегович

Заключение

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основе анализа геомеханических процессов и деформирования трубопроводов при подработке выполнено обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства, обеспечивающие их безаварийную эксплуатацию, что имеет существенное значение для экономики города.

Основные научные выводы и практические результаты, полученные лично соискателем, заключаются в следующем:

3) Доказано, что при подработке трубопроводов котлованом определяющим фактором является технология возведения и конструктивная изгибная жесткость ограждений котлована: по оценке воздействий на трубопроводы технологии классифицированы на 4 категории; по изгибной жесткости конструкции на 3 категории.

5) Определены расстояния границ зоны влияния от стенки котлована, выраженные в единицах глубины заложения ограждений Н, которые изменяются от ЗН до 1,5Н при изменении отношения Е1/А, от 0 до 10000 МПа*м4.

8) Установлено, что деформирование трубопроводов определяется в основном деформированием грунтового массива при подработке: изгибная жесткость трубопроводов уменьшает их деформации не более чем на 10 %, при этом смотровые колодца, попадающие в зону влияния в большей степени искажают деформации трубопроводов, особенно при жестком их сопряжении с колодцами.

9) Рекомендовано при проектировании мероприятий по защите трубопроводов от подработки предусматривать в первую очередь горные меры защиты, не прибегая к конструктивным изменениям существующих трубопроводов, что нарушает их нормальную эксплуатацию.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Дудченко, Тимур Олегович, Москва

1. ГОСТ 286-82 Трубы керамические канализационные. Технические условия.

2. Отсчет по НИР ФГП-бОм, МГГУ, 2005.

3. ГОСТ 1839-80 Трубы и муфты асбестоцементные для безнапорных трубопроводов. Технические условия.

4. ГОСТ 539-80 Трубы и муфты асбестоцементные напорные. Технические условия.

5. ГОСТ 6482-88 Трубы железобетонные безнапорные. Технические условия.

6. ГОСТ 26819-86 Трубы железобетонные напорные со стальным сердечником. Технические условия.

7. ГОСТ 6942-98 Трубы чугунные канализационные и фасонные части к ним. Технические условия.8. ГОСТ 9583-75 Трубычугунные напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья. Технические условия.

8. ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные. Технические условия.

9. ГОСТ 22689.0-89 Трубы полиэтиленовые канализационные и фасонные части к ним. Общие технические условия.

10. СП 40-102-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов.

11. Храменков C.B., Поршнев В.Н., Привен Е.М. Система водоснабжения Москвы: современное состояние и перспективы развития // Водоснабжение и санитарная техника. №7,2007.

12. Тевелев Ю.А., Дмитриев А.Н. Железобетонные конструкции в водохозяйственном строительстве, ч.2. М., ФГНУ «Росинформагротех», 2006.

13. Кратч Г. Сдвижение горных пород и защита подрабатываемых сооружений. Пер. с нем. М. Недра, 1978.

14. Авершин С.Г. Сдвижение горных пород при подземных разработках-М., Углетехиздат, 1947.

15. Муллер P.A. Влияние горных выработок на деформации земной поверхности. -М., Углетехиздат, 1958

16. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. М., Недра, 1977.

17. Иофис М.А., Шмелев А.И. Инженерная геомеханика при подземных разработках. — М., Недра, 1995.

18. Акимов А.Г., Земисев В.Н., Кацнельсон H.H. и др. Сдвижение горных пород при подземной разработке угольных и сланцевых месторождений. -М., Недра, 1970.

19. Земисев В.Н. Расчеты деформаций горного массива. -М., Недра, 1973.

20. Колбенков С.П. Аналитическое выражение типовых кривых сдвижений поверхности // Труды ВНИМИ, 1961, №43. с. 46-49.

21. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных работ в Криворожском железорудном бассейне. Л., ВНИМИ, 1975.

22. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. М., Недра, 1981.

23. Указания по охране зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок и по охране рудников от затопления в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей. Л., ВНИИГ, 1985.

24. РД 07-113-96. Инструкция о порядке мер охраны зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок.

25. Сборник статей под ред. В.Мора и Д.Фурменто. Механика горных пород применительно к проблемам развития и добычи нефти. М., МИР, 1994.

26. Plischke В. Finite element analysis of compaction and subsidence -Experience gained from several chalk fields // Eurock'94. Balkema, Rotterdam. - 1994.

27. Chin L.Y. and Boade R.R. Full Field, 3-D Finite - Element Subsidence Model for Ekofisk // Third North Sea Chalk Symposium. - Copenhagen, June 11-12. 1990.

28. Черных В.А. Влияние падения давления в залежи на деформацию пласта и массива окружающих горных пород // Разработка газовых месторождений с АВПД. М., ВНИИГАЗ, 1985

29. Барях А.А., Кудряшов А.И., Еремин Н.А. и др. Оценка влияния разработки нефтяного месторождения на геодинамическое состояние недр // ФТПРПИ, №2, 1998.

30. Кашников Ю.А., Ашихмин С.Г. Влияние добычи нефти в упругом режиме на изменение НДС горного массива, часть 1,2 // ФТПРПИ, №5, 1998, ФТПРПИ, №3, 1999.

31. Кашников Ю.А., Ашихмин С.Г. Влияние добычи нефти на изменение НДС горного массива, ч.З // ФТПРПИ, №3, 2000.

32. Хлопцов В.Г., Филимонов Ю.Л. Рекомендации по расчету параметров сдвижения и напряжений в массиве горных пород при разработкеместорождений для эксплуатации ПХГ, отчет о НИР / ООО «Подземгазпром» / рук. В.Г. Хлопцов. М., 2006.

33. Смирнов В.И., Розанов А.Б., Баклашов И.В., Хлопцов В.Г. Оценка параметров сдвижения земной поверхности над ПХГ в каменной соли. Газовая промышленность, 1998, №11.

34. Смирнов В.И., Розанов А.Б., Баклашов И.В., Хлопцов В.Г. Сдвижение подработанного массива при строительстве и эксплуатации ПХГ. Газовая промышленность, 1999, №4.

35. Розанов А.Б. Обоснование мер защиты наземного комплекса подземных хранилищ газа от подработки. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. МГГУ, 1999.

36. Воробьев Г.М., Баклашов И.В. Геомеханическое обоснование механизма каналообразования в затрубном пространстве технологических скважин подземных хранилищ углеводородов. -ГИАБ, 2003, №4

37. Воробьев Г.М. Геомеханическое прогнозирование процессов образования и обоснование способов ликвидации каналов миграции флюидов в затрубном пространстве подземных хранилищ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. МГГУ, 2004.

38. Горно-геологическое обоснование создания систем наблюдений за деформациями земной поверхности на подрабатываемой территории Северо-Екатерининского месторождения Краснодарского края, отчет НИР, ООО «Подземгазпром», 2003.

39. Хлопцов В.Г., Баклашов И.В., Мастаков В.А. Геомеханические процессы при освоении подземного пространства в условиях подработки породных массивов.

40. Хлопцов В.Г., Баклашов И.В., Мастаков В.А. Инженерный метод прогноза механического состояния подработанного породного массива.

41. Воронов Г.А. Геомеханическое обоснование глубинного захоронения промышленных отходов в подрабатываемых породных массивах. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, МГГУ, 2010.

42. Руководство по оценке и предотвращению аварийных деформаций зданий и сооружений при строительстве объектов метрополитена / ЦНИИС, 1993.

43. Рекомендации по проектированию мероприятий для защиты эксплуатационных зданий и сооружений от влияния горных выработок в основных угольных бассейнах. / ВНИМИ, Донпромстрой НИИпроект. Л., 1967

44. Peck R.B. (1969). Deep excavations and tunneling in soft ground. Proceedings 7th International Conference. Soil Mechanics and Foundation Engineering, Mexico, State-of-the-Art Volume, pp. 225-290.

45. O'Reilly, M. P., & New, В. M. 1982. Settlements above tunnels in the united kingdom their magnitude and prediction. Pages 55-64 of: Tunnelling 82. The Institution of Mining and Metallurgy, London.

46. Franzius J. N. 2003. Behaviour of buildings due to tunnel induced subsidence. Doctoral thesis. University of London.

47. Moller S.C. Tunnel induced settlements and forces in linings // Mitteilungen des Instituts fur Geotehnik Univesitat Stuttgart. 2006. -№54.

48. Строкова A.A. Моделирование оседаний поверхности при проходке тоннеля щитовым способом. Технический университет, Мюнхен.

49. Мазеин C.B. Разработка математических моделей для прогнозирования осадок дневной поверхности по данным контроля грунта и технологических показателей ТПМК ГИАБ, 2009.

50. МаковскийJI.В., Фам А.Т. Проходка тоннелей в слабоустойчивых грунтах. Определение параметров мульды осадок земной поверхности // Метро и тоннели. 2006. - №5

51. Речицкий В.В. Прогнозирование деформаций дневной поверхности при проходке тоннелей. / Автореферат диссертации кандидата технических наук. М., 2005.

52. Чеботаев В.В., Щекудов Е.В., Андрианов А.Г. Прогнозирование деформаций грунтового массива при сооружении тоннелей щитами с активным пригрузом забоя (на примере Серебряноборских тоннелей) // Метро и тоннели. 2007. - №2.

53. Мазеин C.B., Павленко A.M. Зависимость осадок дневной поверхности от свойств породного массива и технологических параметров тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК) // ГИАБ. МГГУ. - 2007. - №6.

54. Мазеин C.B., Павленко A.M. Влияние текущих параметров щитовой проходки на осадку поверхности // ГИАБ. МГГУ. - 2007. - №5.

55. Инструкция по наблюдению за сдвижением земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений. -М., 1997

56. Пушилин А.Н., Фаворов А.В., Шейнин В.И. Метод расчета усилий в конструкциях зданий при деформировании основания из-за проходки подземной выработки // «ОФМГ» 2007. - №3.

57. Баклашов И.В., Скворцов А.А., Мукаев И.Р. Определение параметров мульды сдвижения грунтового массива при подработке его строящимся тоннелем. // ГИАБ. МГГУ. — 2011 - №2.

58. Исаев О.Н., Потапова Е.А. Численные исследования деформаций грунтового массива вблизи открытой выработки; 2-я науч.-техн. конф. пользователей Plaxis. Санкт-Петербург, 2007

59. Баклашов И.В., Дудченко Т.О., Скворцов А.А. Анализ аварийной ситуации водонесущего трубопровода при его подработке с учетом понижения уровня грунтовых вод // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011 г. - №4. С. 129-133

60. Peck R.B. Deep excavation and tunneling in soft ground. State of the art report//Proc 7th Int conf SMFE.- Mexico City, 1969.- pp 147-150.

61. Рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов при возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной городской застройки, Москомархитектура,- М., 1999.- 55с.

62. Шейнин В.И. Геомеханика в расчетах и проектировании малозаглу б ленных подземных сооружений: особенности и проблемы/ Основания, фундаменты и механика грунтов.- 1992. №3.- с.24-27.

63. Савицкий В.В., Шейнин В.И. Назначение граничных условий при расчетах МКЭ малозаглубленных подземных сооружений. // Основания, фундаменты и механика грунтов.- 1996.- №6.- с. 14-17.

64. Нгуен Вьет Туан. Напряженно-деформированное состояние грунтов основания и бортов котлована с учетом пространственного фактора./Дисс. канд. техн. наук.-М., 2006.- 197 с.

65. Петрухин В.П„ Исаев О.Н. Вопросы защиты подземных коммуникаций при освоении подземного пространства городов // Сборник научных трудов, выпуск 99 М., «ЭСТ». - 2008.

66. Эксплуатация газопроводов на подрабатываемых территориях. Л., 1975.

67. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы.

68. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.151

69. СНиП 2.04.03-85*. Канализация. Наружные сети и сооружения.

70. СНиП 2.0.07-86*. Тепловые сети.

71. СНиП 2.01.09-2010. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.01.09-91.

72. СН 322-74. Указания по производству и приемке работ по строительству в городах и на промышленных предприятиях коллекторных тоннелей, сооружаемых способом щитовой проходки. / Госстрой СССР. -М. 1975.

73. Руководство по комплексному освоению подземного пространства городов. М., 2004.

74. Мальганов А.И., Плевков В.С., Полищук А.И. Атлас схем и чертежей «Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий». Томск, 1990.

75. Рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов при возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной городской застройки в г.Москве. -Москомархитектура, 1999.

76. ТСН 50-302-2004. Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге. Санкт-Петербург, 2004.

77. СТО 36554501-007-2006. Проектирование и устройство вертикального или наклонного геотехнического барьера методом компенсационного нагнетания /ФГУП «НИЦ» Строительство». М., 2006.

78. СТО 36554501-008-2007. Обеспечение сохранности подземных водонесущих коммуникаций при строительстве (реконструкции) подземных и заглубленных объектов. / ФГУП «НИЦ» Строительство». -М., 2008.

79. Дудченко Т.О. Деформирование подземных коммуникаций в зоне влияния строящихся котлованов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012 г. - №9. С. 362-367.

Информация о работе

Дудченко, Тимур Олегович
кандидата технических наук
Москва, 2012
ВАК 25.00.22

Диссертация

Обоснование мер защиты подрабатываемых трубопроводов в условиях городского подземного строительства - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы