Физико-механические свойства грунтов

Методика расчета

Целью данного Проекта является оценка геомеханического состояния породного массива в районе строительства и выполнение с необходимой точностью прогноза развития деформированного состояния земной поверхности и грунтового массива, для обеспечения эксплуатационной безопасности и сохранности подземных и наземных объектов, попадающих в зону влияния строительства участка Люблинско-Дмитровской линии Московского метрополитена от ст. м. «Петровско-Разумовская» до ст. м. «Селигерская».

Расчет мульды сдвижений выполняется по системе программ для прогнозирования сдвижений и деформаций земной поверхности в зоне влияния горных работ. При составлении программ, за основу был принят «Метод расчета сдвижений земной поверхности при сооружении объектов метрополитена г. Москвы», «Инструкции по наблюдениям за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений», СНиП 2.02.01-83.

В основу расчетов положен перспективный аналитико-экспериментальный метод, суть которого состоит в следующем.

На основании установленных закономерностей процесса сдвижения горных пород составлены уравнения, описывающие в общем виде характер оседания и деформаций земной поверхности в мульде сдвижения. Количество неизвестных коэффициентов в этих уравнениях колеблется обычно в пределах от 3 до 5. Следовательно, чтобы определить значения этих коэффициентов, необходимо иметь не менее 3 – 5 уравнений, в которые входили бы указанные коэффициенты. Подставляя в эти уравнения измеренные значения сдвижений и деформаций в соответствующих точках и совместно решая их, нетрудно получить необходимые расчетные формулы для конкретных горно-геологических и горнотехнических условий. Поскольку количество точек на земной поверхности, сдвижение которых известно, как правило, больше числа необходимых уравнений, наиболее вероятные значения искомых коэффициентов можно найти методом наименьших квадратов.

На основании экспериментальных и теоретических исследований академику С.Г. Авершину удалось выяснить основные свойства сдвижения горных пород, из которых вытекает гипотеза о зависимости между составляющими векторов сдвижения. Эту зависимость он выразил следующим уравнением:

ζ = k(y)ð η /ð x,

где ζ – горизонтальная составляющая;

k(y) – характеристическая функция, отражающая механические свойства горных пород;

η – оседание.

Указанное уравнение, совместно с уравнением непрерывности, приводит к уравнению:

dη /dy = k(y) ð ²y/ð x².(2)

Аналогичные уравнения получены академиком Литвинишиным и сотрудником ВНИМИ – Р.А. Муллером.

Последний, рассматривая массив как маловязкую среду, характеризующуюся двумя обобщенными упругими характеристиками C1 и C2, получил следующие формулы для расчета деформаций в условиях пологого падения пластов:

η (x) = - η 0/2 [Φ ((Dp + x)/cpH) + Φ ((Dp - x)/cpH)] (3)

d η /dx = - η 0/2cpH [Φ ’((Dp + x)/cpH) – Φ ’((Dp - x)/cpH)] (4)

d2 η /dx2 = - η 0/2cp2H2 [Φ ’’((Dp + x)/cpH) – Φ ’’((Dp - x)/cpH)] (5)

ζ (x) = - η 0cH2/2cp [Φ ’((Dp + x)/cpH) – Φ ’((Dp - x)/cpH)] (6)

ε (x) = (η 0/2H)(cH2/cp2) [Φ ’’((Dp + x)/cpH) + Φ ’’((Dp - x)/cpH)] (7)

где 2Dp – расчетная ширина выработки;

Φ – табулированная функция Гаусса;

c2H = c2/c1; cp2H = ck2(H-h) + cH2h

c1 – коэффициент жесткости породы на сжатие;

c2 – коэффициент жесткости породы на сдвиг.

Значок «k» при коэффициенте с означает «коренные породы», значок «H» – наносы и значок «p» – расчетная средняя величина.

Для определения наиболее вероятных значений η 0 и cp формулу (3) запишем в виде:

η i = η 0/2 [Φ ((Dp + xi)/cpH) + Φ ((Dp - xi)/cpH)] (8)

где η i – оседание репера;

i = 1, 2, 3, … n – число реперов на профильной линии.

Примем следующие обозначения:

η п, D0 и c0 – приближенные значения искомых величин,

η 0, D и Cp – наиболее вероятные значения искомых величин,

δ η,, δ D, δ c – наиболее вероятные поправки к η п, D0 и c0,

т.е. η 0 = η п + δ η, , D = D0 + δ D, Cp = c0 + δ c

тогда

i . (9)

Разложим правую часть уравнения (9) в ряд по строке Тейлора и ограничившись первыми степенями поправок (в виду их малых значений), получим:

, (10)

где

Применив принцип Гаусса, установим, что поправки δ η, δ D и δ с должны быть такими, чтобы сумма квадратов отклонений непосредственно измеренных величин от их уравновешенных значений была бы минимальной, т.е.

. (11)

Для выполнения этого условия необходимо, чтобы частные производные левой части равенства (11) по δ η, δ D и δ с были равны нулю. Взяв эти производные и приравняв их к нулю, получим (после преобразования) систему нормальных уравнений:

(12)

(13)

. (14)

Решая эту систему но способу Гаусса, найдем:

; (15)

; (16)

. (17)

Изложенный выше способ расчета, объединяющий аналитический и экспериментальный способы, имеет следующие преимущества:

- в отличие от других, в рекомендуемом способе достаточно иметь данные наблюдений по 5 – 6 произвольным точкам;

- в отличие от аналитического метода, он базируется на параметрах, полученных непосредственно из данных натурных наблюдений;

- экстраполяция от изученных условий к неизученным производится не интуитивно, а пропорционально изменению физико-механических свойств и напряженно-деформированного состояния горных пород.

Используемая в расчетах система программ разработана специально для анализа деформаций грунтов при строительстве геотехнических сооружений. Эффективная процедура ввода данных, необходимых для выполнения расчета, позволяет составлять необходимые комплексные модели, а выходным устройствам осуществлять детальное представление результатов расчета.

Расчетная модель представляет собой систему математических уравнений, которые описывают зависимости между напряжениями и деформациями. Расчетные модели выражаются в виде уравнений, в которых бесконечно малые приращения напряжений связаны с бесконечно малыми приращениями деформаций. Все модели материалов, используемые в системе программ, основаны на зависимости между скоростью эффективных напряжений и скоростью деформаций.

Для расчетного анализа в первую очередь создается геометрическая модель, которая представляет реальную трехмерную задачу. Геометрическая модель включает в себя

- разделение грунтового массива по отдельным слоям;

- детальная структура сооружаемого объекта;

- этапы строительства и нагрузки.

3. ВЫВОДЫ

По совокупности данных, полученных в ходе выполнения работ, вынесены оценки технического состояния объекта, установлены значения дополнительных деформаций, а также определены мероприятия, рекомендуемые в целях обеспечения сохранности существующих зданий и сооружений при строительстве участка Люблинско-Дмитровской линии Московского метрополитена от ст. м. «Петровско-Разумовская» до ст. м. «Селигерская» в случае превышения фактическими деформациями предельных значений.

В результате выполненного математического моделирования были составлены:

- мульда оседаний земной поверхности при строительстве участка Люблинско-Дмитровской линии Московского метрополитена;

- графики суммарных перемещений земной поверхности по линиям I-I, II-II, III-III, IV-IV, V-V, которые отражают основные виды деформаций (оседания, наклоны, кривизну, горизонтальные деформации и горизонтальные сдвижения), см. Приложение 9.

Сопоставляя данные, полученные в соответствии с действующими нормативными документами (СНиП 2.02.01-83, «Инструкции по наблюдениям за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений», ГОСТ 7.32-2001, «Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства и реконструкции» от Правительства Москвы Москомархитектуры, МГСН 2.07-01), с результатами наблюдения за планово-высотными деформациями зданий и сооружений при строительстве аналогичных объектов в сходных инженерно-геологических условиях, выполненные ООО «КИПС-2» в г. Москве, можно сделать вывод, что они соответствуют требуемой точности и являются достоверными для использования при дальнейших наблюдениях за деформациями.

На основании выполненного математического моделирования изменений напряженно-деформированного состояния грунтового массива проектируемого участка Люблинско-Дмитровской линии можно сделать следующие выводы и рекомендации:

1. Результаты математического моделирования показали, что ширина зоны влияния строительства составляет около 230 м.

2. Изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива вызваны разгрузкой внутри контура проектируемых подземных выработок, а также незначительным изменением поровых давлений в массиве грунта вне сооружений. Максимальные прогнозируемые осадки земной поверхности составляют до 0, 06 м.

3. В зоне влияния строительства расположены объекты, перечисленные в Приложениях 1, 2, 3. Сооружение подземных выработок вызывает дополнительные деформации конструкций вышеперечисленных объектов и может повлиять на их эксплуатационную пригодность.

4. Прогнозируемые величины деформаций зданий и сооружений вызванные строительством объектов метрополитена, не превышают предельные значения, регламентированные Московскими нормативными документами и не требуют выполнения дополнительных защитных мероприятий, за исключением некоторых зданий (Приложение 2).

5. На стадиях проектирования и в процессе строительства необходимо производить обследование всех существующих сооружений, попадающих в зону влияния рассчитанной мульды сдвижения горных пород и при необходимости разработать проекты их закрепления, а также уточнить затраты на эти работы.

6. Инженерно-геологический мониторинг на площадке строительства необходимо производить в соответствии с разработанным проектом, который должен включать в себя:

- систему стационарных наблюдений за изменением гидрогеологического режима;

- наблюдения за изменением техногенной среды ввиду опасности деформаций зданий и сооружений.

7. Инструментальные наблюдения за процессом сдвижения начинаются до начала строительства и продолжаются до окончания деформаций.

8. При выполнении моделирования не учитывались: возможность возникновения на площадке аварийных ситуаций, нарушение и изменения технологии строительства, динамические, вибрационные и технологические воздействия на окружающую застройку.

9. В случае принятия решения о выполнении строительного водопонижения необходимо рассчитать его влияние на окружающую застройку.

10. Результаты геотехнического прогноза, представленные в настоящем отчете, должны верифицироваться и при необходимости корректироваться на основании результатов геотехнического мониторинга в зоне влияния строительства.

4. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

4.1 Введение

Данные по инженерно-геологическим изысканиям предоставлены ОАО «Метрогипротранс» в виде предварительного отчета об инженерно-геологических изысканиях для разработки проектной документации по объекту: «Строительство Люблинско-Дмитровской линии метрополитена. Участок от станции «Петровско-Разумовская» до станции «Селигерская». Том 1. Технические параметры сооружений, способ, последовательность крепления и разработки принимались в соответствии с предоставленной документацией на основании предварительно выполненных расчетов, позволяющих минимизировать влияние строительства на окружающую среду.

Целью инженерно-геологических изысканий являлось комплексное изучение инженерно-геологических условий участка строительства, получение материалов, необходимых и достаточных для разработки проекта.

В ходе выполнения работ выполнялось бурение разведочных скважин, проводились геофизические работы, выполнялись лабораторные исследования. Выполненные работы представлены на карте фактического материала в масштабе 1: 2000. По результатам работ был построен инженерно-геологический разрез.

4.2 Геологические условия

В геологическом строении участка предполагаемого строительства представлены отложения четвертичной, меловой, юрской и каменноугольной систем.

Четвертичные отложения распространены повсеместно и представлены насыпными грунтами: песками средней крупности, мелкими и пылеватыми, маловлажными, водонасыщенными, с прослоями суглинка легкого тугопластичного, с щебнем кирпича, со строительным мусором до 15%. Залегают на породах меловой и юрской систем, в районе реки Лихоборки непосредственно на породах каменноугольной системы.

Меловые отложения имеют локальное распространение; по основному ходу трассы на участках от ПК137+50 до ПК143+00 и от ПК 151+00 до ПК 155+00 представлены песками пылеватыми, с прослоями песка мелкого (ИГЭ-45), слюдистыми, водонасыщенными. Меловые отложения залегают на породах юрской системы.

Юрские отложения представлены породами титонского и оксфордского ярусов верхнего отдела. Первые имеют повсеместное распространение, за исключением эрозионного размыва на р. Лихоборке и представлены глинами тяжелыми, твердой, прослоями полутвердой консистенции, слюдистыми; песками пылеватыми водонасыщенными, слюдистыми, с включениями фосфоритов. Вторые - распространены на большей части исследуемой территории за исключением участка на ПК130 и представлены глинами тяжелыми твердой, прослоями полутвердой консистенции, слюдистыми.

Каменноугольные отложения распространены повсеместно. Подразделяются на породы измайловской, мещеринской, перхуровской, неверовской, ратмировской и воскресенской толщ верхнего отдела. Представлены известняками скрытокристаллическими средней прочности, с прослоями прочными и малопрочными, с прослоями мергеля и глины, водоносными, трещиноватыми.

4.3 Гидрогеологические условия

Гидрогеологические условия исследуемой территории характеризуются наличием надъюрского, юрского и измайловского водоносных горизонтов.

Надъюрский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение и приурочен к песчано-супесчаным среднечетвертичным флювиогляциальным и нижнемеловым отложениям. Горизонт преимущественно напорный.

Юрский водоносный горизонт имеет широкое распространение, за исключением участков размыва на р. Лихоборка и приурочен к пескам пылеватым, прослоями мелким, слюдистым, с включениями фосфоритов, титонского яруса верхнего отдела. Горизонт имеет напорный характер.

Измайловский водоносный горизонт имеет повсеместное распространение на трассе основного хода и участке ветки в депо до ПК03+00 и приурочен к известнякам измайловской толщи. Горизонт имеет напорный характер.

Градостроительные условия

Инженерные сооружения различают по назначению, геометрическому виду, размерам и конструктивным особенностям.

Гражданские сооружения – это жилые здания, сооружения культурно-бытового назначения, административные здания.

К промышленным сооружениям относят заводы, фабрики, промышленные комплексы.

Группа транспортных сооружений: автомобильные и железные дороги, мосты, тоннели.

Приведенное деление в ряде случаев условно, так как одно и то же сооружение может быть причастно как к одной, так и другой группе.

На трассе строящейся линии метро по назначению сооружения разделяют на гражданские, промышленные и транспортные сооружения.

По геометрическому виду сооружения делят на линейные и площадные. К линейным сооружениям относят дороги, тоннели, инженерные коммуникации. К площадным относят комплекс сооружений промышленных предприятий и населенных мест.

Инженерные коммуникации подразделяются на следующие виды:

1. стальные напорные трубопроводы;

2. секционные трубопроводы;

3. самотечные трубопроводы;

4. коммуникационные тоннели.

Согласно СНиП 2.02.01-83* здания и сооружения подразделяются на I, II, III и IV группы. На представленном участке наблюдений представлены в основном здания и сооружения II группы. Для них:

- допустимая предельная деформация контролируемых точек (марок) не должна превышать 3, 0 см;

- относительная разность осадок контролируемых точек (марок) ∆ S1.2/L1.2 не должна превышать 0, 0015,

где ∆ S1.2 – разностная осадка в текущем цикле относительно двух деформационных марок;

L1.2 – расстояние между соседними марками.

Требование к точности и периодичность наблюдений

Расчет точности измерений

От правильного выбора методов, точности и периодичности наблюдений зависит достоверность получаемых результатов.

В соответствии с геологическим профилем все здания, попадающие в зону деформаций при строительстве Люблинско-Дмитровской линии, возведены на песчаных, глинистых и других сжимаемых грунтах. В связи с этим, согласно таблице №2 Пособия к МГСН 2.07-01 класс точности определения деформационных характеристик II, а средняя квадратическая погрешность определения вертикальных деформационных характеристик – 2 мм.

Точность измерений осадок определяется, прежде всего, расчетной величиной ожидаемых осадок.

Расчетная величина вертикальных перемещений предусмотренная расчетом мульды на период строительства составит до 60 мм. В соответствии с ГОСТом 24846-81, допускаемая погрешность измерений перемещений для периода строительства m_S = 1 мм.

Поскольку осадку реперов S определяют по разности ее отметок в двух циклах нивелирования, то необходимая средняя квадратическая ошибка определения отметки m_{Δ S} определяется как

m_{Δ S} = =1/1, 4=0, 71 мм.

При наблюдении за деформациями подземных коммуникаций и котлованов прокладываются нивелирные хода III класса. При наблюдении за деформациями зданий и сооружений применяется нивелирование II класса. При наблюдении за деформациями железнодорожных путей применяется нивелирование II класса.

Периодичность наблюдений

Для выявления возможных деформаций объектов, попадающих в зону влияния стоящегося подземного сооружения, организуются специальные натурные геодезическо-маркшейдерские наблюдения. Графики наблюдений представлены в Таблицах 1, 2, 3, 4.

Таблица 1

Номер цикла	Планируемые сроки наблюдений

Здания и сооружения

Скорость смещения, мм/сут

Периодичность наблюдений, дни

ежен.

Таблица 3

Железная дорога
Расстояние проходки до ж/д	Планируемые сроки наблюдений
цикл 0 производиться до проходки
На расстоянии двойной глубины залегания тоннеля	Один раз в 20 дней
На расстоянии - 10 м	Один раз в неделю
На расстоянии - 5 м	Один раз в день
Проходка под ж/д	Один раз в восемь часов

Нивелирный ход II класса

Для определения величин вертикальных перемещений объектов мониторинга прокладываются нивелирные хода II класса от исходных пунктов магистрального хода. Для нивелирования II класса применяются цифровые нивелиры и кодовые рейки, удовлетворяющие следующим требованиям: увеличение зрительной трубы не менее 40^х, цена деления контактного уровня не более 12 сек. на 2 мм.

Нивелирование II класса производят в прямом и обратном направлениях, допустимая невязка в замкнутом ходе согласно ГОСТ 24846-81 вычисляется по формуле

± 0, 5√ n,

где n – число штативов.

Наблюдения на станции выполняют способом совмещения. Допустимая длина визирного луча для II класса – 40 м, высота над поверхностью земли соответственно не менее 0, 3 м.

Программа работы на станции при нивелировании II класса:

- Первый горизонт инструмента З_о; П_о; П_д; З_д;

- Второй горизонт инструмента П_о; З_о; З_д; П_д;

где З_о– отсчет по основной шкале задней рейки; З_д– отсчет по дополнительной шкале задней рейки; П_о – отсчет по основной шкале передней рейки; П_д – отсчет по дополнительной шкале передней рейки.

Записи отчетов заносятся в обычный журнал для нивелирования II класса.

В высотном обосновании, измерения на станции в нивелирных ходах II класса рекомендуется проводить в соответствии с ГНТА-03-010-03, учитывая возможности используемых приборов. Методика нивелирования должна соответствовать ГНТА-03-010-03 и ГОСТу 24846-81. Все используемые приборы должны пройти метрологическую экспертизу.

По окончанию очередного цикла измерений производиться оценка точности полученных результатов и производиться уравнивание в программе RGS.

Нивелирный ход III класса

Для определения величин вертикальных перемещений объектов мониторинга прокладываются нивелирные хода III класса от исходных пунктов магистрального хода.

Нивелирование III класса производят в прямом и обратном направлениях, допустимая невязка в замкнутом ходе согласно ГОСТ 24846-81 вычисляется по формуле

± 1, 5√ n,

где n – число штативов.

Наблюдения на станции выполняют способом совмещения. Допустимая длина визирного луча для III класса – 75 м высота над поверхностью земли соответственно не менее 0, 3 м.

Измерения на станции в нивелирном ходе III класса рекомендуется проводить в соответствии с ГНТА-03-010-03, учитывая возможности используемых приборов. Методика нивелирования должна соответствовать ГНТА-03-010-03 и ГОСТу 24846-81. Все используемые приборы должны пройти метрологическую экспертизу.

Рекомендуемые приборы

Геометрическое нивелирование II и III классов рекомендуется выполнять цифровым нивелиром японского производства « Sokkia» SDL30 с использованием нивелирных кодовых реек BGS.

Техническая характеристика нивелира « Sokkia » SDL30:

Средняя квадратическая ошибка на 1 км двойного хода 0, 7 мм

Увеличение трубы 32 крат

Диаметр объектива 45 мм

Наименьшее расстояние визирования 1, 3 м

Диапазон работы компенсатора 15'

Нивелир снабжен компенсатором, переключение положений которого позволяет получить квазиабсолютный горизонт, что освобождает результаты измерений от влияний «недокомпенсаций» и допускает вести наблюдение на станции при неравенстве плеч до 10 м. Цифровой нивелир и нивелирные кодовые рейки должны пройти метрологическую экспертизу.

При наблюдениях за плановыми перемещениями используются электронный тахеометр «Sokkia» SET 1130R3.

Технические характеристики тахеометра « Sokkia » 1130 R 3

Точность угловых измерений 1²

Точность линейных измерений (2+2´ 10^-6D) мм

Увеличение зрительной трубы 30^х

Данный прибор должен пройти метрологическую экспертизу.

Объемы выполняемых работ

По локальным участкам

Цикл 0

1. Закладка стенных деформационных реперов 1614 знаков;

2. Рекогносцировка мест постановки нивелира и реек 2009 точки;

3. Магистральный нивелирный ход II класса 185 штативов;

4. Нивелирный ход II класса по деформационным реперам 1824 штатива.

Последующие циклы

1. Магистральный нивелирный ход II класса 185 штативов;

2. Нивелирный ход II класса по деформационным реперам 1824 штатива.

На участке Люблинско-Дмитровской линии от ПК 118 до ПК153+53, 91 будет девять локальных участков:

По локальным участкам

Цикл 0

1. Закладка грунтовых деформационных реперов 3550 знака;

2. Закладка стенных деформационных знаков 28 знаков;

3. Рекогносцировка мест постановки нивелира и реек 4056 точек;

4. Магистральный нивелирный ход II класса 228 штативов;

5. Нивелирный ход III класса по деформационным реперам 3828 штативов.

Последующие циклы

1. Магистральный нивелирный ход II класса 228 штативов;

2. Нивелирный ход III класса по деформационным реперам 3828 штативов.

На участке Люблинско-Дмитровской линии от ПК 118 до ПК153+53, 91 будет десять локальных участков:

Цикл 0

1. Закладка исходных реперов (грунтовые) 11 реперов;

2. Закладка грунтовых деформационных знаков 159 знака;

3. Закладка деформационных знаков на рельсах 212 знаков;

4. Рекогносцировка мест стоянки нивелира и реек 382 точки;

4. Магистральный ход II класса 22 штатива;

5. Нивелирование II класса 381 штатив;

6. Закладка знаков полигонометрии 7 пунктов;

7. Полигонометрия 2-го разряда 1 км;

8. Полярная съемка деформационных знаков 371 знак.

Все последующие циклы

1. Магистральный ход II класса 22 штатива;

2. Нивелирование II класса 381 штатив;

3. Полигонометрия 2-го разряда 1 км;

4. Полярная съемка деформационных знаков 371 знак.

Проект наблюдательной станции составлен в 6 экз.:

5 экз. – ОАО «МЕТРОГИПРОТРАНС»,

1 экз. – архив ООО «КИПС-2».

Техника безопасности

Заключение

Настоящий Проект составлен в соответствии с требованиями «Инструкции по наблюдению за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений», ГНТА-03-010-03, к СНиП 3.01.03-84, ВСН-160-69 и т.п.

Выбранная методика и способ наблюдений должны обеспечить надлежащий контроль, своевременное обнаружение, дальнейшее прогнозирование возможных деформаций на дневной поверхности при строительстве Люблинско-Дмитровской линии Московского метрополитена.

На основании полученных измерений нулевого цикла и последующих циклов в техническом отчете и пояснительных записках будут составлены следующие документы:

1. схемы расположения деформационных высотных знаков;

2. схемы расположения исходных высотных знаков с линейными привязками;

3. схема магистрального нивелирного хода;

4. схемы нивелирных ходов по деформационным высотным знакам;

5. ведомости уравнивания магистрального нивелирного хода;

6. ведомости уравнивания нивелирного хода по деформационным знакам;

7. сводная ведомость вертикальных перемещений деформационных знаков;

8. таблицы расчета вертикальных перемещений деформационных знаков;

9. графики отклонений деформационных знаков;

10. схемы полигонометрического хода;

11. ведомости уравнивания полигонометрического хода;

12. ведомости определения координат деформационных знаков.

По завершению каждого цикла наблюдений составляются разные технические отчеты по наблюдения за деформациями объектов мониторинга на дневной поверхности и за подземными сооружениями.

При изменении проектной документации для строительства Люблинско-Дмитровской линии Московского метрополитена (ПК118+00 - ПК153+53, 91) и ветки в депо (ПК00 – ПК018+08), а также графика строительства, методика наблюдений и схемы, представленные в данном Проекте могут корректироваться.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) ГНТА-03-010-03 «Инструкции по нивелированию I, II, III, IV классов»;

2) ГОСТ 24846-81«Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений. Грунты»;

3) РД 07-226-98 (с изм. 1-РДИ 07-470(226)-02) «Инструкция по производству геодезическо-маркшейдерских работ при строительстве коммунальных тоннелей и инженерных коммуникаций подземным способом»;

4) СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания в строительстве»;

5) МГСН 2.07-01 «Основания, фундаменты и подземные сооружения». Москва, 2003;

6) Пособие к МГСН 2.07-01 «Основания, фундаменты и подземные сооружения. Обследование и мониторинг при строительстве и реконструкции зданий и подземных сооружений». Москва, 2004;

7) Дополнение Пособия к МГСН 2.07-01. «Основания, фундаменты и подземные сооружения. Обследования и мониторинг при строительстве и реконструкции зданий и подземных сооружений». Москва, 2005;

8) СТО 36554501-008-2007 «Обеспечение сохранности подземных водонесущих коммуникаций при строительстве (реконструкции) подземных и заглубленных объектов»;

9) СНиП III-44-77 «Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические. Метрополитены»;

10) Изменения и дополнения главы СНиП III-44-77 «Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические. Метрополитены»;

11) СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»;

12) Пособие по производству геодезических работ в строительстве

(к СНиП 3.01.03-84);

13) СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»;

14) СП 32-105-2004 «Метрополитены»;

15) ВСН 160-69 «Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей»;

16) «Инструкция по наблюдению за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений» – М.: ИПКОН РАН, 1997 г.;

17) «Промышленная безопасность опасных производственных объектов», Москва, 2002 г.;

18) Клюшин Е.Б., Михелев Д.П., Барков Д.П. «Практикум по прикладной геодезии» М. Недра, 1993 г.

Приложения

Методика расчета

ζ = k(y)ð η /ð x,

где ζ – горизонтальная составляющая;

k(y) – характеристическая функция, отражающая механические свойства горных пород;

η – оседание.

Указанное уравнение, совместно с уравнением непрерывности, приводит к уравнению:

dη /dy = k(y) ð ²y/ð x².(2)

Аналогичные уравнения получены академиком Литвинишиным и сотрудником ВНИМИ – Р.А. Муллером.

η (x) = - η 0/2 [Φ ((Dp + x)/cpH) + Φ ((Dp - x)/cpH)] (3)

d η /dx = - η 0/2cpH [Φ ’((Dp + x)/cpH) – Φ ’((Dp - x)/cpH)] (4)

d2 η /dx2 = - η 0/2cp2H2 [Φ ’’((Dp + x)/cpH) – Φ ’’((Dp - x)/cpH)] (5)

ζ (x) = - η 0cH2/2cp [Φ ’((Dp + x)/cpH) – Φ ’((Dp - x)/cpH)] (6)

ε (x) = (η 0/2H)(cH2/cp2) [Φ ’’((Dp + x)/cpH) + Φ ’’((Dp - x)/cpH)] (7)

где 2Dp – расчетная ширина выработки;

Φ – табулированная функция Гаусса;

c2H = c2/c1; cp2H = ck2(H-h) + cH2h

c1 – коэффициент жесткости породы на сжатие;

c2 – коэффициент жесткости породы на сдвиг.

Для определения наиболее вероятных значений η 0 и cp формулу (3) запишем в виде:

η i = η 0/2 [Φ ((Dp + xi)/cpH) + Φ ((Dp - xi)/cpH)] (8)

где η i – оседание репера;

i = 1, 2, 3, … n – число реперов на профильной линии.

Примем следующие обозначения:

η п, D0 и c0 – приближенные значения искомых величин,

η 0, D и Cp – наиболее вероятные значения искомых величин,

δ η,, δ D, δ c – наиболее вероятные поправки к η п, D0 и c0,

т.е. η 0 = η п + δ η, , D = D0 + δ D, Cp = c0 + δ c

тогда

i . (9)

, (10)

где

. (11)

(12)

(13)

. (14)

Решая эту систему но способу Гаусса, найдем:

; (15)

; (16)

. (17)

- разделение грунтового массива по отдельным слоям;

- детальная структура сооружаемого объекта;

- этапы строительства и нагрузки.

3. ВЫВОДЫ

В результате выполненного математического моделирования были составлены:

- систему стационарных наблюдений за изменением гидрогеологического режима;

- наблюдения за изменением техногенной среды ввиду опасности деформаций зданий и сооружений.

4. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

4.1 Введение

4.2 Геологические условия

4.3 Гидрогеологические условия

Физико-механические свойства грунтов

Показатели физико-механических свойств грунтов получены по результатам исследований, проведенных в грунтово-химической лаборатории ОАО «Метрогипротранс». Лабораторные исследования грунтов включали:

- определение полного комплекса физико-механических свойств связных грунтов (сдвиговые испытания проводились при различных условиях: с предварительным уплотнением – 6 ч.; 12 ч.; без предварительного уплотнения);

- определение гранулометрического состава песчаных грунтов;

- определение физических свойств песчаных грунтов;

- определение угла естественного откоса песчаных грунтов;

- определение химического состава подземных вод;

- определение коррозионной активности грунтов по отношению к металлам и бетону.

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒