Анализ изменения напряжённо-деформированного состояния породного массива в процессе проходки тоннелей метро под железнодорожными путями

На основании анализа результатов инклинометрических и геодезических измерений, произведённых в зонах пересечений железнодорожных путей и трасс строящихся тоннелей метро, а также на основании анализа результатов конечно-элементного моделирования, был выявлен ряд закономерностей деформирования грунтового массива в процессе закрытой проходки с помощью тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК). В частности, выявлено несимметричное относительно оси железной дороги распределение областей пластических деформаций, способное приводить к различным величинам вертикальных деформаций рельсов. Эта ситуация может вызывать перекосы железнодорожных путей. Показано, что описываемая разница вертикальных деформаций способна приводить к значениям перекоса, превышающем допустимые значения согласно действующей нормативной документации. Другая выявленная особенность деформирования породного массива связана с возникновением на определённых глубинах двух временных максимумов абсолютных значений скоростей горизонтальных деформаций с одним минимумом между ними. Соотношение абсолютных значений скоростей в этих двух максимумах предлагается использовать в качестве параметра, опираясь на который можно добиваться снижения деформаций и минимизации нежелательных изменений напряженно-деформированного состояния грунтового массива путем подбора оптимального давления нагнетания тампонажного раствора.

Ключевые слова: тоннель, тоннелепроходческий механизированный комплекс, железные дороги, деформации, моделирование, инклинометрия, геодезия, контроль, прогноз.