Армен Завенович Тер-Мартиросян — доктор технических наук, профессор кафедры механики грунтов и геотехники, проректор по научной работе
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
РИНЦ AuthorID: 675967, Scopus: 35621133900, ResearcherID: Q-8635-2017, SciProfiles: 1213926
Armen Z. Ter-Martirosyan — Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Soil Mechanics and Geotechnics, Vice-Rector for Research
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
RSCI AuthorID: 675967, Scopus: 35621133900, ResearcherID: Q-8635-2017, SciProfiles: 1213926
Валерий Петрович Кивлюк — исполнительный директор — руководитель дивизиона строительства метро
125252, г. Москва, Ходынский бульвар, д. 8, 10
Valery P. Kivlyuk — Executive Director — Head of the Metro Construction Division
8, 10 Khodynsky boulevard, Moscow, 125252
Илья Олегович Исаев — руководитель отдела оценки влияния и противоаварийных мероприятий
125252, г. Москва, Ходынский бульвар, д. 8, 10
Ilya O. Isaev — Head of the Impact Assessment and Emergency Response Department
8, 10 Khodynsky boulevard, Moscow, 125252
Введение. Строительство транспортных линий и вспомогательных сооружений метрополитена часто сопряжено с большими сложностями в обеспечении предельных значений осадок и кренов зданий и сооружений, находящихся в зоне влияния нового строительства. Компенсационное нагнетание является мероприятием, которое позволяет уменьшить скорость нарастания деформаций грунтового основания, а также обеспечить значения осадок и кренов, не превышающие предельных величин. Исследование посвящено постановке и аналитическому решению задачи о напряженно-деформированном состоянии (НДС) массива грунта, обладающего весом, за ограждением котлована глубиной h с учетом влияния распределенной полосовой нагрузки q = const шириной b = 2a на глубине d и на расстоянии с от края ограждающей конструкции котлована
Материалы и методы. Для задачи о НДС массива грунта, обладающего весом, за ограждением котлована глубиной h с учетом влияния распределенной полосовой нагрузки q = const шириной b = 2a на глубине d и на расстоянии с от края ограждающей конструкции котлована компоненты напряжений получены на основе решения задачи Э. Мелана. Деформации грунтового массива определены с помощью закона Гука.
Результаты. Разработан аналитический метод количественной оценки НДС основания при действии давления компенсационного нагнетания. Получены изополя напряжений и деформации, которые позволяют установить величины строительного подъема основания и тем самым оценить эффективность метода компенсационного нагнетания.
Выводы. В результате аналитического решения задачи о действии давления нагнетания, направленного вверх и вниз, вблизи ограждающей стены котлована на основании решения Мелана получены формулы для определения компонент нормальных и касательных напряжений. Анализ результатов решения показывает, что действие давления нагнетания, направленного вверх и вниз вблизи ограждающей стены котлована, существенно влияет на НДС всего массива, а в ограждающей конструкции могут возникать значительные горизонтальные напряжения, что требует учета при расчете ограждающих конструкций по I группе предельных состояний.
Introduction. Construction of transportation lines and auxiliary structures of an underground railway is often cumbersome due to the requirement not to exceed maximum values of subsidence and tilt of buildings and structures in areas affected by new construction projects. Compensation grouting is the action that decelerates soil deformations and prevents the subsidence and tilt of buildings and structures from exceeding the limit values. The study focuses on the formulation of and the analytical solution to the problem of the stress-strain state of the soil mass that has weight and that is located beyond the excavation shoring, if depth equals h, distributed strip load q is constant, width b equals 2a, depth equals d, and the distance from the edge of the pit retaining wall equals c.
Materials and methods. A solution to the E. Melan problem was applied to obtain normal and tangential stresses to solve the problem of the stress-strain state of the soil mass that has weight and that is located beyond the excavation shoring, if excavation depth equals h, distributed strip load q is constant, width b equals 2a at depth d, and the distance from the edge of the excavation shoring equals c. Hooke’s law was applied to find the soil mass deformation.
Results. An analytical method was developed to make a quantitative assessment of the stress-strain state of soil under the action of compensation grouting. Isofields of stresses and deformations were obtained to find values of soil uplift and to evaluate the compensation grouting effectiveness.
Conclusions. An analytical solution to the E. Melan problem was applied to solve the problem of injection pressure, acting upward and downward near the excavation shoring, and to derive formulas needed to find components of normal and tangential stresses. The solution analysis shows that the injection pressure, acting upward and downward near the excavation shoring, greatly affects the stress-strain state of the entire soil mass, while large horizontal stresses may occur in the excavation shoring. This issue must be considered in the course of analyzing the strength and stability of excavation shoring.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.