Тульский государственный университет (Тула, Россия)
Саммаль А. С., д-р техн. наук, проф., assammal@mail.ru
Афанаскина П. М., ассистент, аспирант
Каплунов А. С., аспирант
Залесский К. Е., канд. техн. наук, доцент
Предложен новый аналитический метод расчета обделок тоннелей, сооружаемых вблизи налегающего слоя ослабленных пород. Метод реализует теоретический подход, основанный на строгом решении соответствующей плоской задачи теории упругости о напряженно-деформированном состоянии моделирующей горный массив бесконечной кусочно-однородной среды, составленной из двух полубесконечных областей, между которыми расположен слой конечной толщины. С целью практической реализации данного метода разработан компьютерный программный комплекс, позволяющий рассматривать различные геомеханические ситуации как при решении научных и исследовательских задач, так и при проектировании различных тоннельных сооружений. В качестве иллюстрации приводятся конкретные результаты расчета напряженного состояния подземной конструкции, которые сопоставляются с данными, полученными на основе конечно-элементного моделирования в российском конечно-элементном пакете CAE FIDESYS.
1. Булычев Н. С., Фотиева Н. Н., Стрельцов Е. В. Проектирование и расчет крепи капитальных выработок. – М. : Недра, 1986. – 288 с.
2. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений. – М. : Недра, 1982. – 270 с.
3. Фотиева Н. Н. Расчет крепи подземных сооружений в сейсмически активных районах. – М. : Недра, 1980. – 222 с.
4. Do N.-A., Dias D. Tunnel lining design in multi-layered grounds // Tunnelling and Underground Space Technology. 2018. Vol. 81. P. 103–111.
5. Huang F., Zhu H., Xu Q., Cai Y., Zhuang X. The effect of weak interlayer on the failure pattern of rock mass around tunnel – Scaled model tests and numerical analysis // Tunnelling and Underground Space Technology. 2013. Vol. 35. P. 207–218.
6. Kumar B., Sahoo J. P. Support pressure for circular tunnels in two layered undrained clay // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2020. Vol. 12. Iss. 1. P. 135–148.
7. Мусхелишвили Н. И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. Основные уравнения. Плоская теория упругости. Кручение и изгиб. – 5-е изд., испр. и доп. – М. : Наука, 1966. – 707 с.
8. Анциферов С. В., Феклин А. А. Исследование влияния укрепительной цементации пород на напряженное состояние обделок параллельных тоннелей // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2023. № 3. С. 475–491.
9. Анциферов С. В., Кудрявцев М. А. Метод геомеханического обоснования устойчивости грунта склонов, вмещающих горизонтальные выработки, расположенные параллельно земной поверхности // Горный журнал. 2026. № 3. С. 26–32.
10. Анциферов С. В., Трещева О. В. Математическое моделирование взаимодействия массива грунта и обделок тоннелей кругового поперечного сечения, сооружаемых с применением защитного экрана из труб // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2024. № 1. С. 547–561.
11. Деев П. В., Цуканов А. А. Влияние ослабленного слоя пород на смещения контура горной выработки // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики : сб. матер. 17-й Междунар. конф. – Тула : Изд-во ТулГУ, 2021. С. 602–607.
12. Саммаль А. С., Юдин С. С., Воронина И. Ю. Расчет многослойных обделок тоннелей с учетом границы налегающей толщи ослабленных пород // Горный журнал. 2026. № 6. С. 14–18.