автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Обоснование возможности и целесообразности применения опережающей бетонной крепи при сооружении станций метрополитена в Санкт-Петербурге

ФИЛОНОВ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ БЕТОННОЙ КРЕПИ ПРИ СООРУЖЕНИИ СТАНЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ

Специальность 05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2004

Работа выполнена на кафедре «Тоннели и метрополитены» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации».

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор ЛЕДЯЕВ АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ПРОТОСЕНЯ АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

кандидат технических наук ЗАХАРОВ ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ

Ведущее предприятие - ОАО Научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт «Ленметрогипротранс»

Защита состоится «¿_» дю^д 2004 г. в_ч._мин. на заседании

диссертационного совета Д 218.008.01 в Петербургском государственном университете путей сообщения МПС РФ по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский проспект, 9, аудитория 3-237.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке университета.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секрет арь диссертационного совета * ..

доктор техн. наук, профессор О^еДЙА/ч.-П.Л.МАСЛЕННИКОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Проблемы развития сети метрополитена на линиях глубокого заложения тесно связаны с инженерно-геологическими и градостроительными условиями. Особенностью градостроительных условий в Санкт-Петербурге является наличие в центральной части города плотной застройки с большим количеством памятников культуры и искусства, а также зданий исторической рядовой застройки, состояние которых требует комплексного капитального ремонта. Вместе с тем и в периферийных районах города к настоящему времени сложилась плотная многоэтажная застройка жилыми зданиями. Все эти объекты весьма чувствительны к деформациям дневной поверхности, что предъявляет жесткие требования по их ограничению при строительстве объектов метрополитена.

Особенно актуальна проблема осадок дневной поверхности при сооружении станционных комплексов. Значительные размеры поперечного сечения станционных выработок создают определенные трудности в проведении горнопроходческих работ. Трудоемкость работ и сложность их механизации, традиционные типы временной крепи ограничивают темпы проходки, что обусловливает активизацию процесса сдвижения вышележащего грунтового массива. Это приводит не только к нарастанию горного давления на конструкции, но и к значительным осадкам земной поверхности. Поэтому, разработка и внедрение специальных технологий сооружения станций метрополитена в Санкт-Петербурге с целью снижения негативного влияния проходческих работ на сохранность зданий и сооружений имеет важное значение.

Одним из перспективных направлений совершенствования технологии строительства, позволяющих снизить осадки при сооружении станций

метрополитена и увеличить скорости проходки,

Г.'.'Г Ч И О * 1-.ЛА

режающих бетонных крепей. Настоящая работа выполнялась в процессе проектирования и строительства колонной станции "Адмиралтейская", расположенной в историческом центре Санкт-Петербурга, где впервые в России была внедрена технология опережающей бетонной крепи при сооружении верхнего свода среднего станционного тоннеля.

Цель и задачи исследований

Целью исследований является расчетно-теоретическое и экспериментальное обоснование возможности и целесообразности применения опережающей бетонной крепи при сооружении станций метрополитена в г. Санкт-Петербурге.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- сравнительный анализ зарубежного и отечественного опыта использования опережающих бетонных крепей при строительстве транспортных тоннелей и обоснование целесообразности их применения в условиях Санкт-Петербурга;

- разработка, изготовление и внедрение специального механизированного комплекса для формирования опережающей прорези в сочетании с имеющимся блокоукладчиком сборной обделки верхнего свода;

- разработка и апробация материалов для устройства опережающей крепи;

- расчетно-теоретический анализ статической работы опережающей крепи на различных стадиях сооружения станции;

- экспериментальные исследования на моделях из эквивалентных материалов напряженно-деформированного состояния опережающей крепи;

- разработка технологии сооружения станции "Адмиралтейская" с опережающей временной крепью;

- исследование осадок земной поверхности в ходе сооружения станции.

- сравнение результатов экспериментальных и теоретических исследований с натурными данными, полученными в ходе строительства станции.

Методы исследований предусматривают комплексный поход, включающий научный анализ и обобщение материалов по вопросам применения опережающих крепей при строительстве транспортных тоннелей с целью снижения осадок земной поверхности; лабораторные исследования напряженно-деформированного состояния опережающей бетонной крепи на моделях из эквивалентных материалов; подбор и анализ составов материала крепи, отвечающего заданным параметрам; математическое моделирование крепи и окружающего массива методом конечных элементов (МКЭ); исследование осадок земной поверхности; сравнительный анализ результатов с натурными данными.

На защиту выносятся;

- результаты анализа отечественного и зарубежного опыта применения опережающих крепей при строительстве транспортных тоннелей с целью снижения осадок земной поверхности;

- результаты физического и математического моделирования, определяющие напряженно-деформированное состояние опережающей бетонной крепи на различных стадиях ее сооружения;

- рекомендации по подбору специальных обеспечивающих быстрый набор прочности составов бетонной смеси для опережающей крепи;

- научные и инженерные результаты и их практическое осуществление при строительстве станции метро «Адмиралтейская» в историческом центре Санкт-Петербурга с применением опережающей бетонной крепи.

Научная новизна:

- обоснована возможность и целесообразность применения опережающих бетонных крепей при строительстве подземных выработок глубокого заложения в условиях г. Санкт-Петербурга с целью снижения осадок

земной поверхности, увеличения темпов строительства и обеспечения безопасности работ;

- установлены закономерности изменения величины напряжений в опережающей бетонной крепи при различной ее толщине и на различных стадиях сооружения верхнего свода - колонной станции, позволившие сформулировать требования к скорости набора прочностных параметров опережающей крепи и ее конечной прочности;

- подобраны, исследованы и внедрены специальные составы материалов для устройства опережающей крепи на базе магнезиальных вяжущих и на базе цементных высокопрочных вяжущих (ультрарапидцемен-тов);

- установлены основные параметры технологического процесса, обеспечивающие высокие темпы проходки и минимальные осадки земной поверхности при строительстве станции «Адмиралтейская»;

- исследованы осадки земной поверхности и внесены коррективы в методику расчета прогнозируемых осадок при сооружении колонных станций с применением технологии опережающей крепи в условиях Санкт-Петербурга.

Достоверность результатов обосновывается использованием комплексного метода, включающего исследования на физических моделях и математическое моделирование, опытно-конструкторские работы, а также удовлетворительной сходимостью результатов натурных, экспериментальных и расчетно-теоретических исследований.

Практическое значение и реализация работы;

По результатам расчетно-теоретических и экспериментальных исследований, а также комплекса опытно-конструкторских работ, разработана и внедрена в практику новая технология сооружения колонных станций глубокого заложения с применением опережающей бетонной крепи и

впервые в России осуществлена ее практическая реализация при строительстве станции метро «Адмиралтейская» в Санкт-Петербурге;

Обеспечена сохранность значительной части исторических зданий, находящихся в зоне влияния подземных работ.

На основании натурных исследований осадок при строительстве станции «Адмиралтейская» в существующую методику расчета осадок внесены коррективы, позволяющие учитывать специфику новой технологии.

Личный вклад автора состоит в разработке новой концепции сооружения станций метрополитена глубокого заложения с применением опережающей бетонной крепи в условиях Санкт-Петербурга; разработке и внедрении технологии проходки среднего зала колонной станции с опережающей бетонной крепью; постановке теоретических и лабораторных исследований по теме диссертации; анализе результатов выполненных исследований; теоретическом обобщении и обосновании всех защищаемых положений; внедрении результатов исследований в практику проектирования и строительства, что подтверждается авторскими свидетельствами и актами внедрения.

Апробация работы и публикации:

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на расширенных заседаниях технических советов. Л енметроги-протранса и Ленметростроя (1994-1997 гг.), на научно-технической конференции Тоннельной ассоциации России «Новое в технологии строительства Санкт-Петербургского метрополитена», СПб, 1996 г., на научно-техническом семинаре «Новые технологии тоннелестроения России - 96», СПб, 1996 г., на научно-технических семинарах кафедры «Тоннели и метрополитены ПГУПС.

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 4 патента на изобретения.

Структура и объем диссертации:

Работа состоит их введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы. Содержит 134 страницы машинописного текста, в том числе: 42 рисунка, 4 таблицы, список литературы содержит 89 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Использование различных типов временных опережающих крепей при строительстве подземных сооружений имеет достаточно большую историю. К опережающим крепям можно отнести известную с древнейших времен деревянную забивную крепь, применявшуюся при проходке горизонтальных выработок и стволов; использование в качестве опережающей крепи экранов из забуренных или продавленных металлических труб; различные технологии продавливания тоннелей. Однако опережающая бетонная крепь, суть которой заключается в устройстве опережающей прорези в грунтовом массиве над сводом будущей выработки с последующим заполнением ее бетоном специального состава, под защитой которой проводят проходческие работы и возводят постоянную обделку, стала использоваться сравнительно недавно.

Впервые метод применили при проходке перегонного тоннеля метрополитена в Париже. По контуру забоя устраивали опережающую щель толщиной 12-20 см и глубиной Зм, заполняемую бетонной смесью. После набора бетоном необходимой прочности образовывалась опережающая крепь, под прикрытием которой разрабатывали грунт и возводили обделку. Выполненные при этом исследования показали, что метод проходки с опережающей бетонной крепью с точки зрения работы системы «крепь - грунтовый массив» имеет много общего с широко распространенным новоавстрийским способом строительства тоннелей (НАТМ).

Однако, при НАТМ оболочку из набрызгбетона (временную крепь) возводят по мере разработки грунта в забое с отставанием не более 1-2 м

от фронта забоя после производства около 40% всего объема проходческих работ, требуемых для разработки грунта на величину заходки. На временной крепи выработка остается довольно длительное время - длина закрепленного участка тоннеля может составлять 10...50 и более метров.

При опережающем бетонном креплении оболочку возводят с опережением забоя на 2-3 м. Разработку грунта в забое тоннеля и устройство постоянной обделки производят под защитой готовой оболочки. Сама оболочка сооружается в узкой щелевой прорези с минимальным отставанием от процесса резания прорези, что практически исключает подвижки массива и возникновение концентраций напряжений на контуре щелевой прорези. Именно это отличие обусловливает основное преимущество метода, которое заключается в минимальном нарушении окружающего грунтового массива и уменьшении осадок поверхности земли. В качестве подтверждения приводятся результаты сравнения развития осадок поверхности земли во времени при производстве работ НАТМ (железнодорожный тоннель пролетом 8,74 м) и способом опережающего бетонного крепления (тоннель метрополитена пролетом 10,4 м), выполнявшиеся в одинаковых инженерно-геологических условиях (рис. 1).

Исследованию конструктивно-технологических параметров опережающей крепи различных типов посвящены работы многих ученых и специалистов, таких как В.М.Алексашкин, В.А.Алихашкин, Д.РАсратян, К.П.Безродный, В.А.Гарбер, В.Е.Меркин, В.П.Абрамчук, С.Н.Власов, А.И.Салан, С.Тероши, К.Имаи, П.Лунарди, А.Мадсуда.

Из Советского периода метростроения наибольшего внимания заслуживают экспериментальные исследования опережающей бетонной крепи в натурных условиях при сооружении участка перегонного тоннеля метрополитена в Ереване. Размеры щелевых прорезей (секций опережающей крепи) были следующими: толщина Ъ = 120 ±20 мм, длина Ь = 750 мм, пролет В = 2060 мм, стрела подъема Г= 700 мм, угол наклона

прорезей в продольном направлении (конусность) а = 10°. Величина нахлестки между секциями 5 = 150 мм.

Исследования показали, что распределение нагрузок на секции опережающей бетонной крепи носит пространственный характер и изменяется по этапам строительства. Величина нагрузок зависит от величины заходок и времени обнажения козырька до подведения постоянной обделки. В связи с приостановкой строительства метрополитена в Армении в начале 90-х годов, эти исследования не были закончены и не внедрены в практику строительства.

Анализ зарубежного и отечественного опыта применения опережающей крепи показал, что непосредственное перенесение рассмотренных в работе технологий в практику строительства Санкт-Петербургского метрополитена без серьезных опытно-технологических и теоретических исследований невозможно. Это связано со значительной глубиной заложения станций петербургского метрополитена, большими пролетами станционных выработок, а также сложностью и спецификой инженерно-геологических условий.

Анализ инженерно-геологических условий Санкт-Петербурга и заложение станций метрополитена в протерозойских глинах в непосредст-

венной близости к водонасыщенным пластам четвертичных отложений дал основание заключить, что в этих условиях рационально использовать опережающую крепь либо в виде экранов из труб или заполненных раствором скважин, либо в виде бетонной крепи, получаемой путем нагнетания быст-ротвердеющих составов в узкие щелевые прорези. Предпочтение было отдано опережающей бетонной крепи в силу следующих преимуществ. Бурение скважин под трубы или нагнетание растворов связаны с применением достаточно громоздкого и дорогостоящего бурового оборудования, которое сложно разместить в стесненных условиях подземных выработок. Тогда как механизмы и оборудование для создания прорези в фунтовом массиве выпускаются промышленностью для проходки выработок на предприятиях угольной и горнорудной промышленности. Кроме того, несущая способность сплошного козырька очевидно больше, чем дискретного экрана из труб или заполненных раствором опережающих скважин.

Разработка и апробация новой технологии производилась применительно к сооружению колонных станций, являющихся наиболее перспективными и достаточно распространенными конструкциями на линиях Санкт-Петербургского метрополитена. Первые колонные станции были сооружены на первой очереди Ленинградского метрополитена. Оригинальность конструктивной схемы и объемно планировочных решений, удачное архитектурное решение принесло одной из первых построенных станций этого типа - «Технологический институт» - высшую оценку в 1959 году на международной выставке в Брюсселе. С развитием линий Ленинградского (Санкт-Петербургского) метрополитена постоянно совершенствовались конструктивные решения колонных станций в направлении снижения их стоимости, металлоемкости и трудозатрат на возведение.

Станция «Адмиралтейская», при сооружении которой автором было предложено внедрить технологию опережающей крепи, является одной из последних и наиболее совершенных разработок (рис. 2.). В основу конст-

рукций станции положен принцип шарнирного опирания железобетонных обделок боковых станционных тоннелей и свода среднего зала на внутренние колонно-прогонные комплексы. В сочетании с обжатием на породу свода среднего зала, такое решение обеспечивает работу всех элементов конструкции по эффективной статической схеме на сжатие и позволяет применить сборную обделку из железобетонных блоков и облегченные металлоконструкции из высокопрочной низколегированной стали.

Опыт сооружения колонных станций этого типа показал, что основная доля осадок приурочена к стадии разработки калоттной прорези среднего зала и монтажа в ней верхнего свода. Разработка калоттной прорези производится вручную отбойными молотками с временным креплением лба забоя горизонтальными металлическими трубами с деревянной затяжкой. Крепление кровли в пределах одной заходки производится марчева-нами. Таким образом, довольно длительное время грунт лба забоя и кровли выработки в пределах заходки находится на временной деревянной податливой крепи и получает возможность разуплотнения и смещения в выработку. Длительный период времени до возведения и обжатия верхнего

свода обуславливает интенсивное развитие осадок над средним залом колонной станции. Деформации грунта с последующим его разуплотнением происходят вплоть до момента нагнетания и твердения цементного раствора за смонтированное и обжатое кольцо свода. Вместе с тем, при оставляемых за обделкой элементах крепления кровли забоя весьма затруднительно обеспечить надлежащее качество нагнетания.

Устроенная в специальных прорезях до разработки грунта на очередную заходку опережающая бетонная крепь, препятствует разуплотнению фунта и смещению его в выработку в кровле, снижая одновременно уровень напряжений и в грунте лба забоя. Чем меньше времени требуется на устройство опережающей крепи, тем в меньшей степени в призабойной зоне фунтового массива изменится бытовое поле напряжений. Поэтому конкретной задачей настоящей работы являлась разработка технологии сооружения опережающей прорези с минимальными затратами времени и создании специальных составов быстротвердеющей и набирающей необходимую прочность смеси для заполнения прорези. Только при условии корректного и успешного решения этих задач можно было достичь существенного снижения деформаций свода выработки и уменьшения осадок земной поверхности.

Внедрение новых технологий в практику строительства станций Петербургского метрополитена потребовало принятия в процессе проектирования таких решений, для которых недостаточно, а зачастую и невозможно было использовать метод аналогий и повторных решений. Сказанное в полной мере относится как к оценке влияния опережающей крепи на напряженно-деформированное состояние конструкций станции и окружающего массива, так и к выявлению характера ее статической работы до возведения обделки среднего зала станции. При выборе оптимального соотношения конструктивных и технологических параметров столь сложной

системы большое значение приобретают научные методы исследования с использованием математического и физического моделирования.

Характер формирования нагрузок на опережающую крепь при проходке калоттной прорези среднего зала станции и оценка ее напряженно-деформированного состояния производились на физических моделях в лаборатории моделирования тоннелей кафедры «Тоннели и метрополитены» ПГУПСа с участием автора. Исследования проводились на моделях из эквивалентных материалов. В ходе всех операций по проходке выработок и монтажу элементов конструкций модели станции и опережающей крепи имитировалась последовательность и технология работ на соответствующих этапах строительства станции в натуре.

Полученный в результате исследований график вертикальных смещений грунтового массива над средним залом станции и путевыми тоннелями на различных этапах сооружения станции показан на рис. 3. Для установления степени влияния устройства опережающей крепи на величину смещений грунтового массива на этом же графике приведены данные, полученные в 70-х годах к.т.н. Ларионовым В.И. при исследовании на моделях колонных станций того же типа, средний зал которых проходили с обычным креплением кровли.

Из графиков видно, что при проходке калоттной части станции с применением опережающей крепи характер и величина смещений грунтового массива, непосредственно прилегающего к сводам станции, существенно изменяются. Так, над сводом среднего зала вертикальные смещения сразу после раскрытия забоя составляют всего 15 мм и, плавно нарастая на всех последующих этапах строительства станции, не превосходят 60 мм. В то же время эти смещения без устройства опережающей крепи резко увеличиваются на каждом из этапов сооружения станции, достигая максимальной величины 150 мм. В меньшей степени устройство опережающей крепи ограничивает смещения кровли боковых тоннелей, однако и здесь их

мм 3 8 8 ё Я 3 3 888 5 8 8 ё8 к

/

1 2 1 /

Г

/" -Г Т1 л /

г £ I 7 /

2

< /

г ✓

у /

/ ^

У

* —■—

■ г-е-^

Фазы ю-мегданий 1 2 3 4 5

Этапы работ Сооружение боковых тоннелей Проходка калотты среднего зала Монтаж обделки свода Разработка грунта уступа, сооруж. обр., свода Нагружен ие модели до 1,25 Н

Рис.3. График смещений грунтового массива в кровле колонной станции по результатам экспериментов: ' -авторов; — — — — - Ларионова В И.

величина уменьшается на 30...40%. Анализ результатов тензометрии показал, что оболочка опережающей крепи в основном сжата, как в продольном, так и в поперечном направлении.

Положительные результаты экспериментальных исследований на моделях позволили перейти к расчетно-теоретическому анализу напряженно-деформированного состояния опережающей крепи, установлению параметров проходческого цикла и подбору состава материалов для ее осуществления.

Одной из важнейших задач при применении опережающей крепи является подбор и расчет основных параметров проходческого цикла. Два основных условия определили направленность решения этой задачи:

— с одной стороны параметры крепи должны обеспечивать максимальные эффективность и удобства производства работ при сооружении свода среднего зала; при этом величина заходки, пройденной на временной крепи; должна быть максимальной, что обеспечит необходимые иемпы проходки;

— с другой стороны, увеличение величины заходки приводит к увеличению времени нахождения кровли выработки на временной опережающей крепи, увеличению нагрузок на нее, что обусловливает повышенные требований к прочностным параметрам крепи и скорости их нарастания. Исходя из сформулированных выше условий были определены как методика расчетно-теоретических исследований, так и требования к параметрам, характеризующим свойства материала опережающей крепи.

Дальнейшие исследования были направлены на решение следующих вопросов:

— определение скорости нарастания горного давления на временную крепь в процессе ее сооружения и срока службы;

— выполнение статических расчетов с целью изучения напряженно-деформированного состояния временной крепи на различных стадиях технологического процесса;

— создание материала крепи с необходимыми по расчету параметрами прочности и скорости ее нарастания.

— на завершающем этапе — создание и испытание технологической оснастки для устройства опережающей прорези и заполнения ее быстрот-вердеющим бетоном, а также увязка технологии резания и заполнения щели с монтажом и обжатием обделки верхнего свода.

На решение этих вопросов и материальное воплощение технологии опережающей крепи в инженерно - геологических условиях Санкт-Петербурга потребовалось около трех лет напряженной работы с участием крупных научных и конструкторских коллективов ОАО "Метрострой",

ОАО НИПИИ "Ленметрогипротранс", ГУП "Метрополитен СПб, Петербургского университета путей сообщения, Горного и Технологического университетов, АО"Метроком", СКТБ Тоннельметростроя, института Гипроцемент.

Была разработана схема устройства опережающей временной крепи, предусматривающая разработку калоттной прорези под защитой этой крепи на величину четырех колец постоянной обделки верхнего свода среднего зала (рис. 4). Схема предусматривает последовательное сооружение 4-х арок временной крепи, имеющих длину 1400 мм каждая. Арки перекрывают друг друга в на 290 мм. Предварительные расчеты параметров цикла, основанные на производительности оборудования для резки щели и нагнетания бетона определили, что при такой схеме максимальный срок службы опережающей крепи составит 92 часа.

Характер статической работы временной крепи в указанный промежуток времени определяется, в основном, двумя факторами:

- нарастанием смещений, проявляющемся сразу после разработки прорези;

- увеличением нагрузки на крепь с одновременным нарастанием прочности бетонной смеси, нагнетаемой в прорези, проявляющемся сразу после заполнения последней.

Для проведения расчетов и с целью уточнения требуемых параметров материала крепи было определено время, необходимое на сооружение одной арки временной крепи длиной 1400 мм. С учетом параметров применяемого оборудования оно составило 6 часов. Исходя из расчетных параметров предполагаемого проходческого цикла и сооружения постоянной обделки свода, было определено время использования каждой их 4-х арок временной крепи: для первой 20 часов, второй 44 часа, третьей 68 часов и четвертой - 92 часа.

Нагрузки и скорость их нарастания на опережающую крепь в первоначальных расчетах принимались по данным д.т.н. Н.И.Кулагина (ОАО НИПИИ "Ленметрогипротранс"), полученным им при исследовании динамики роста нагрузок на временные крепи при сооружении калоттной про-

рези односводчатых станций в аналогичных инженерно-геологических условиях.

Предварительные расчеты напряженно-деформированного состояния опережающей крепи выполнялись в плоской постановке задачи с использованием метода Метрогипротранса. Так как выпускающийся отечественной промышленность агрегат. "Урал-33" позволяет устраивать прорези толщиной от 120 до 150 мм, расчеты производились для арок крепи различной толщины - 120 мм, 135 мм и 150 мм. По результатам расчетов были построены графики роста сжимающих и растягивающих напряжений в зависимости от времени службы и толщины арок (рис. 5), которые позволили ориентировочно определить требования к прочностным параметрам материала опережающей крепи.

Установленные параметры времени устройства и срока службы опережающей крепи, а также полученные значения напряжений на различных стадиях ее работы, легли в основу исследований быстротвердеющих и обладающих высокой прочностью составов. Помимо требований к прочности и времени ее нарастания, состав смеси должен был обеспечивать приемле-

мые с технологической точки зрения сроки начала и окончания схватывания и удобоукладываемость.

Работы проводились по двум основным направлениям:

- создание смесей на специальных видах вяжущих (магнезиальных или полимерцементных), обеспечивающих раннее начало схватывания и интенсивный набор прочности в широком интервале температур;

- создание смесей на базе цементных высокопрочных вяжущих с соответствующими добавками (ультрарапидцементов).

По результатам выполненных исследований совместно с кафедрой "Минеральных вяжущих веществ". СПб Технологического университета и АО «Комбинат Магнезит» был проведен комплекс мероприятий, который позволил, при внесении изменений в технологическую схему пылеулавливания и формирования состава порошков, получить порошки магнезитовые каустические высокой активности, обеспечивающие через 6 ч твердения при нормальной температуре прочность при сжатии магнезиального

вяжущего не менее 35 МПа. Такое вяжущее можно отнести к особо быст-ротвердеющему вяжущему. В отличие от порошков магнезитовых каустических по ГОСТ 1216-87, оно обеспечивает быстрый набор прочности, в том числе и при низких положительных температурах.

Результаты сравнения параметров набора прочности подобранного состава магнезиально-песчаной смеси и значений максимальных сжимающих и растягивающих напряжений в арках при различной их толщине, полученные в результате выполненных расчетно-теоретических исследованиях, приведены на графиках на рис. 6 и рис. 7.

Из графиков работы временной крепи на сжатие видно, что рост прочности бетона на сжатие происходит быстрее, чем рост сжимающих напряжений в арочной крепи. Поэтому прочность арочной крепи на сжатие достаточна для восприятия нагрузки от горного давления на протяжении всего периода ее работы.

• Uli 14 П ПО 41 МММ 72 ПНЮ Н

Рис. 7. Графики набора прочности на растяжение магнезиального состава и растягивающих напряжений в опережающей крепи

Из анализа графиков работы временной крепи на растяжение можно сделать вывод, что в зависимости от толщины арочной крепи, прочность арок может быть недостаточной для восприятия горного давления. Так, если для бетона на основе магнезита прочность арки толщиной 150 мм достаточна для восприятия роста нагрузки от горного давления, то уже при толщине арки 135 мм напряжения в крепи равны предельным значениям, а при толщине арки 120 мм растягивающие напряжения существенно превышают предел прочности бетона крепи. Исходя из полученных результатов сечение прорези (толщина элементов) опережающей крепи была принята 150 мм.

Опытные партии порошков магнезитовых каустических для применения в качестве вяжущего для целей подземного строительства были выпущены АО «Комбинат Магнезит» по разработанной технической документации ТУ 14-200-364-95 «Порошок магнезитовый каустический для метростроения».

Разработка основных параметров проходческого цикла по сооружению опережающей крепи, завершение основных работ по подбору и испытанию составов бетона заполнения щелевой прорези, обусловили необходимость выполнения окончательных уточненных расчетно-теоретических исследований напряженно-деформированного состояния крепи. Они были выполнены методом конечных элементов (МКЭ) в объемной постановке задачи с использованием программного комплекса COSMOS/M.

По результатам расчета напряженно-деформированного состояния пространственной конструкции монолитной бетонной опережающей крепи были получены картины распределения главных напряжений по наружной и внутренней поверхностям крепи. Их анализ показал, что главные сжимающие напряжения в арках временной крепи ни на одной из стадий технологического процесса не превышают допустимых значений, а главные растягивающие напряжения превышают допустимые значения лишь в ог-

раниченных зонах, расположенных по одной из поверхностей крепи, что не приводит к образованию сквозных трещин растяжения и потере несущей способности арок. Таким образом, по результатам расчетно-теоретических исследований установлено, что несущая способность временной крепи обеспечена на всех этапах ее сооружения.

Для непосредственного выполнения работ по устройству опережающей крепи ОАО «Метрострой СПб» совместно с АО "Метрокон" и СКТБ Тоннельметростроя при непосредственном участии автора был создан агрегат АСК (на базе врубовой машины «Урал-33»).

Схема сооружения арок опережающей крепи и заполнения прорези, а также основные технико-экономические показатели представлены на рис. 8. Каждый козырек опережающей крепи представлял собой монолитную арку в виде части усеченного конуса, зажатого в массиве породы на половину своей длины.

Сухая смесь готовилась централизовано на заводе ЖБК, и доставлялась на шахту и в забой в специальной таре. Доставленная сухая смесь должна была быть использована в течении 24 часов. Приготовление раствора и подача его к месту укладки производилась растворонасососами.

Резание щели вдоль оси выработки производилось на глубину 1400 мм, под углом 15° к горизонту, высотой 150 мм, по ширине бара 600 мм. Затем, включался механизм перемещения врубовой машины по дуговым направляющим и производилась разработка щели по периметру выработки на длину 3500 мм. Перемещение врубовой машины по дуговым направляющим происходило справа налево, при взгляде на забой.

Несмотря на успешное выполнение задач по созданию составов на магнезиальных вяжущих, параллельно, с привлечением специалистов Технологического университета и ПГУПСа, производились работы по созданию мелкозернистых быстротвердеющих бетонов заполнения щели на базе обычных цементов с соответствующими добавками. Это было вызвано тем, что бетоны на магнезиальных вяжущих обладают рядом существенных недостатков, таких как интенсивная потеря прочности во влажной среде, необходимость создания особых условий хранения, повышенная вредность по сравнению с обычными цементами. Кроме этого, магнезиальные вяжущие и раствор хлористого магния (бишофит), применяемый для затворения смеси, имеют весьма высокую стоимость, в том числе и значительные затраты на транспортировку.

На момент начала работ по сооружению среднего свода с применением опережающей крепи, работы по созданию быстротвердеющих мелкозернистых бетонов на базе ультрарапидцементов не были закончены. Однако на завершающих стадиях строительства работы по их разработке были, в основном, завершены, и полученные составы были опробованы на практике.

Применение в качестве материала опережающей крепи мелкозернистого бетоне на базе разработанного ультрарапидцемента было осуществлено на последних заходках. Состав характеризовался близкими значениями скорости нарастания и величинами предела прочности на сжатие с магнезиальным составом. Однако он имел несколько худшие показатели работы на растяжение. На рис. 9 приведены графики нарастания прочности на растяжение для магнезиального и ультрарапидцементного бетонов, а также график роста растягивающих напряжений в арке опережающей крепи толщиной 15 см. Заштрихованная область соответствует зоне превышения растягивающих напряжений в арке крепи над прочностными параметрами бетона. Тем не менее, как показало опытное применение, временная арочная крепь на ультрарапидцементе выдерживала реальные нагрузки без появления трещин растяжения. Отсюда был сделан вывод, что горное давление на временную арочную крепь развивается медленнее,- чем было пред-

3.4

3.4

м

л.о

2.«

> 14 14 24 32 38 40 41 5« «2 Ы 72 80 М »» «6

Рис. 9. Графики нарастания прочности на растяжение для магнезиального и ультрорапидцемеитпого бетонов и график роста растягивающих напряжений в арке опережающей крепи толщиной 150 мм.

варительно принято по исследованиям д.т.н. Н.И.Кулагина. Этот факт можно обосновать следующими причинами:

- вертикальные нагрузки на временную крепь исследовались Н.И.Кулагиным при сооружении односводчатых станций, имеющих значительно больший пролет свода;

- для поддержания выработки при сооружении односводчатых станций использовались деревянные крепи, имеющие значительную податливость;

- немедленное заполнение раствором прорезей и быстрое его твердения при применении новой технологии резко ограничивают возможность расслоения и смещения массива, а, следовательно, и нарастание нагрузки на крепь.

Исходя из этих соображений и реального поведения крепи, появилась возможность качественно скорректировать картину развития горного давления на временную крепь в первые 96 часов. Так как ультрарапидная бетонная смесь, обладая меньшей несущей способностью по сравнению с магнезиальной, выдерживала нагрузки от нарастающего горного давления, то кривую нарастания прочности бетонной смеси на основе ультрарапид-цемента (см. рис. 9) была принята в качестве корректирующего фактора для установления более точной картины нарастания горного давления на временную бетонную крепь. С помощью метода наименьших квадратов была получена эмпирическая зависимость роста нагрузок на опережающую крепь (1) применительно к сооружению верхнего свода среднего зала колонных станций с применением новой технологии (рис. 10).

где: - доли от полной нагрузки от веса столба грунта Т - время в сутках.

О 0,35 0,7 1,4 2,1 2,8 34 4,2

Сутки

Рис. 10. Предлагаемая зависимость нарастания нагрузки на опережаюиую крепь

В ходе проведения работ по сооружению станции "Адмиралтейская" и после их завершения проводились исследования осадок земной поверхности в пределах прогнозируемой мульды оседания. Эти исследования выполнялись по программе, разработанной автором совместно с институтом ОАО НИПИИ "Ленметрогипротранс". Была организована наблюдательная сеть, состоящая из деформационных марок, установленных на зданиях. Анализ всей совокупности результатов нивелировок, позволяет сделать вывод о том, что осадки поверхности при новой технологии сооружения верхнего свода станции колонного типа значительно меньше аналогичных значений, полученных при сооружении станций по обычной технологии, а также ожидаемых значений осадок при расчете их по традиционной методике. Значения осадок, полученные в экспериментальных исследованиях, практически совпадают с фактическими значениями.

На базе проведенных исследований были внесены коррективы в стандартную методику расчета ожидаемых осадок земной поверхности при сооружении колонных станций по новой технологии путем введения соответствующего поправочного коэффициента. Величину ожидаемых осадок

земной поверхности предлагается рассчитывать по формуле проф. Ю.А.Лиманова (2) с учетом корректирующего коэффициента, учитывающего технологию сооружения с применением опережающей бетонной крепи:

где:

- максимальное оседание верхнепротерозойских глин на контакте с четвертичными отложениями, м;

- заглубление центра тоннеля в протерозойские глины, м;

- радиус тоннеля (выработки) в проходке, м;

- полумульда оседания земной поверхности, м;

т — корректирующий коэффициент, учитывающий технологию сооружения с применением опережающей бетонной крепи.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Основные научные и практические результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Анализ отечественных и зарубежных методов крепления при проходке выработок большого сечения в сложных инженерно-геологических условиях дает основание заключить, что в условиях Санкт-Петербурга добиться существенного снижения осадок земной поверхности возможно при применении опережающих бетонных крепей, создавая их путем нагнетания быстротвердеющих составов в предварительно устроенные в забое выработки щелевые прорези.

2. Исследованиями на моделях из эквивалентных материалов установлено, что применение опережающей крепи при сооружении калоттной прорези среднего зала колонной станции приводит к снижению величин

осадок в 2,5...3 раза, по сравнению с осадками, зафиксированными при строительстве колонных станций по традиционной технологии.

3. Расчетно-теоретические исследования позволили получить величины напряжений в опережающей крепи при различной ее толщине с учетом. последовательности сооружения и определить необходимые требования к скорости набора прочностных параметров материала крепи.

4. Для устройства опережающей крепи разработаны и внедрены составы мелкозернистых бетонов на основе магнезиальных вяжущих и обычных цементов с соответствующими добавками (ультрарапидцемен-тов), удовлетворяющие требованиям к началу схватывания, скорости твердения и нарастания прочности..

5. Решен комплекс технологических задач по взаимной увязке технологии резания и заполнения прорези с процессом разработки грунта калот-ты, монтажом и обжатием обделки верхнего свода.

6. Выполнены расчетно-теоретические исследования крепи в объемной постановке задачи методом конечных элементов с учетом разработанной технологической схемы и полученных параметров подобранного материала крепи. Установлено, что несущая способность опережающей крепи-обеспечена на всех этапах ее сооружения.

7. Разработан комплекс оборудования и выполнены работы по сооружению опережающей крепи, разработке грунта и монтажу арок верхнего свода под ее прикрытием при строительстве среднего зала колонной станции «Адмиралтейская».

8. Выявлен характер формирования нагрузок на опережающую крепь и предложена зависимость (1) для количественной оценки нагружения крепи во времени.

9. Прогноз осадок земной поверхности при сооружении станции по новой технологии должен выполняться с учетом ее специфики. Предложе-

на формула (2), учитывающая особенности новой технологии путем введения корректирующего коэффициента.

10. Разработанные автором рекомендации по конструктивно-технологическим решениям и материалам опережающей крепи реализованы при проектировании и строительстве колонной "Адмиралтейская" в Санкт-Петербурге.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В

РАБОТАХ:

1.Новое в технологии строительства Санкт-Петербургского метрополитена. Тезисы доклада научно-техн. Конференции «Новое в технологии строительства Санкт-Петербургского метрополитена», 1996г., СПб.

2.Развитие безосадочной технологии строительства большепролетных сооружений метрополитена на примере станции «Адмиралтейская». //«Инженер путей сообщения», №1,1997 г., С.72-73.

3.Современная технология строительства станций метрополитена в Санкт-Петербурге.//«Метро», №2-3, 1999 г., С.20-25. (соавторы Иванов В.Г., Свитин В.В.).

4.Патент №2096622 на изобретение «Устройство для сооружения тоннелей глубокого заложения в слабоустойчивых грунтах методом опережающей крепи». Приоритет от 19.03.1996 г. Зарегистрирован 20 ноября 1997 г.(соавторы Иванов В.Г., Александров В.Н.).

5.Патент №2096621 на изобретение «Способ сооружения тоннелей глубокого заложения в слабоустойчивых грунтах». Приоритет от 23.01.1996 г. Зарегистрирован 20 ноября 1997 г. (соавторы Александров В.Н., Иванов В.Г., Иванова И.В.).

6.Патент №2078197 на изобретение «Магнезиальный тампонажно-герметизирующий материал». Приоритет от 22.11.1994 г. Зарегистрирован

27 апреля 1997 г. (соавторы КорнеевВ.И., Александров В.Н., Сизонен-ко А.П.).

7.Патент №2205957 на изобретение «Способ сооружения среднего тоннеля колонной станции глубокого заложения в слабоустойчивых фунтах» Приоритет от 01.11.2000 г. Зарегистрирован 10 июня 2003 г. (соавторы Александров В.Н., Иванов ВТ.).

Подписано к печати 26.05.04г. Печл.-1,8

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16

Тираж 150 экз. Заказ № 546,

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

»126 43

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ МИРОВОГО ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ КРЕПИ И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА.

1.1. Анализ зарубежного и отечественного опыта использования опережающих бетонных крепей при строительстве тоннелей.

1.2. Особенности инженерно геологических условий Санкт-Петербурга и условия заложения станций метрополитена. Обоснование необходимости применения опережающих крепей.

1.3. История развития конструктивных решений колонных станций метрополитена г. Ленинграда (Санкт-Петербурга).

1.4. Конструктивно-планировочное решение и инженерно-геологические условия заложения станции "Адмиралтейская".

2. ИССЛЕДОВАНИЕ НА МОДЕЛЯХ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ КРЕПИ.

2.1. Обоснование метода моделирования. Постановка задачи исследований.

2.2. Построение модели и порядок проведения эксперимента.

2.3 Анализ результатов экспериментальных исследований.

3. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ КРЕПИ. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ МАТЕРИАЛА ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ КРЕПИ.

3.1. Определение рациональных технологических параметров опережающей крепи.

3.2. Расчет опережающей крепи методом Метрогипротранса.

3.3. Разработка составов мелкозернистых бетонов для опережающей крепи.

3.4. Оценка несущей способности временной крепи в объемной постановке задачи.

3.4.1. Выбор и обоснование расчетной схемы.

3.4.2. Результаты расчетов.

4. ТЕХНОЛОГИЯ СООРУЖЕНИЯ СТАНЦИИ "АДМИРАЛТЕЙСКАЯ" С ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ ВРЕМЕННОЙ КРЕПЬЮ.

4.1. Сооружение боковых станционных тоннелей и монтаж колонно-прогонното комплекса.

4.2. Сооружение среднего зала станции с применением временной опережающей крепи.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСАДОК ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ СООРУЖЕНИИ СТАНЦИИ "АДМИРАЛТЕЙСКАЯ".

5.1. Основные положения теории осадок.

5.2. Сравнение осадок при сооружении колонных станций с использованием традиционной и новой технологии.

Проблемы дальнейшего развития сети метрополитена в Санкт-Петербурге тесно связаны с инженерно-геологическими и градостроительными условиями. Особенностью градостроительных условий строительства в Санкт-Петербурге является наличие в центральной части города высокой плотности населения (1100. 1400 чел/га), застройки с большим количеством памятников культуры и искусства, имеющих мировое значение, а также исторически и архитектурно ценных зданий и сооружений. Одновременно с этим, на периферии города к настоящему времени сложилась плотная многоэтажная застройка жилыми зданиями. Все эти объекты весьма чувствительны к деформациям дневной поверхности, что предъявляет жесткие требования по их ограничению при строительстве объектов метрополитена.

Для Санкт-Петербурга проблема осадок дневной поверхности особенно актуальна при сооружении станционных узлов. Значительные размеры поперечного сечения станционных выработок создают определенные трудности в проведении горнопроходческих работ. Сложности механизации горнопроходческих работ, быстрое нарастание горного давления и значительных смещений в массиве вышележащих пород при поэтапной разработке сечения приводят к осадкам земной поверхности и повреждениям зданий и сооружений на ней.

Осадки при сооружении станционных узлов, в силу особенностей ленинградской геологии, в годы строительства первых очередей метрополитена составляли в среднем от 400 до 500 мм, а при строительстве станции пл. Восстания достигали величины 700 мм. Здания в зоне станций получали серьезные повреждения, требовали специальных работ по усилению и укреплению, либо полного расселения и сноса. Чтобы снизить воздействие строительства на городскую среду стремились располагать станции под пустырями или малоценными сооружениями, но это не всегда удавалось по условиям трассирования линий и рациональности расположения станций в наиболее напряженных транспортных узлах города.

В последние годы значительные научные и инженерные силы метростроения были направлены на разработку таких конструкций и технологий, которые позволили бы избавиться от этого серьезного недостатка.

Проблема снижения осадок при строительстве станций метрополитена лежит как в плоскости совершенствования их конструкций, так и в плоскости совершенствования технологии сооружения. В настоящее время наметилось три основных направления.

- прежде всего, это освоение обжимаемых на породу обделок, что позволяет существенно уменьшить деформации конструкций и подвижки вмещающего сооружение массива грунтов;

- вторым направлением является повышение уровня механизации и связанное с этим увеличение скоростей проходки, позволяющие, за счет уменьшения времени пребывания выработок на временных податливых крепях, уменьшить осадки земной поверхности;

- третье направление связано с разработкой и внедрением специальных технологий сооружения станций метрополитена и соответствующих комплексов механизмов и специальных материалов.

Одной из таких специальных технологий является применение опережающих бетонных крепей. Принцип ее заключается в прорезании опережающей щели в породном массиве над сводами будущей выработки, заполнении ее быстротвердеющим и быстро набирающим прочность составом и проведении под защитой этой крепи проходческих работ с монтажом постоянной обделки.

Сложность проблемы заключается в создании механизма для вырезки щели и подборе заполняющего ее состава. К решению этой проблемы привлекались крупнейшие научные и конструкторские силы С. Петербурга.

В 1994 году была проведена первая экспериментальная работа на сооружении тоннеля D=6m с целью производственной проверки всех научных и конструкторских предложений.

Первой масштабной опытной работой стало сооружение среднего тоннеля станции колонного типа "Адмиралтейская" начатое в середине 1995 года. Станция расположена в центральной исторической части города в зоне понижения кровли протерозойских глин в сторону Невы. На поверхности над станцией находятся ценные в историческом плане жилые и общественные здания постройки первой половины прошлого столетия, часть которых признана аварийными из-за частичной потери несущей способности кирпичной кладки стен и перекрытий. Одной из основных задач, поставленных перед метростроителями, было выполнение строительства станции без повреждения этой застройки и без расселения жителей, что означало выполнение горнопроходческих работ с минимальными осадками земной поверхности.

Настоящая научно-исследовательская работа имеет своей целью обобщение и анализ результатов опытно-экспериментальных работ по внедрению технологии опережающей крепи, расчетно-теоретических и экспериментальных исследований особенностей ее статической работы, подбору рациональных материалов для возведения таких крепей, анализ натурных данных по величинам осадок земной поверхности над строящимся станционным комплексом. На базе проведенного анализа разработаны рекомендации по применению опережающей крепи при сооружении станций метрополитена в инженерно-геологических условиях г. Санкт-Петербурга.

X. АНАЛИЗ МИРОВОГО ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕЙ КРЕПИ И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ В УСЛОВИЯХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Основные научные и практические результаты диссертационной работы сводятся к следующему :

1. Анализ отечественных и зарубежных методов крепления при проходке выработок большого сечения в сложных инженерно-геологических условиях дает основание заключить, что в условиях Санкт-Петербурга добиться существенного снижения осадок земной поверхности возможно при применении опережающих бетонных крепей, создавая их путем нагнетания быстротвердеющих составов в предварительно устроенные в забое выработки щелевые прорези.

2. Исследованиями на моделях из эквивалентных материалов установлено, что применение опережающей крепи при сооружении калоттной прорези среднего зала колонной станции приводит к снижению величин осадок в 2,5.3 раза, по сравнению с осадками, зафиксированными при строительстве колонных станций по традиционной технологии.

3. Расчетно-теоретические исследования позволили получить величины напряжений в опережающей крепи при различной ее толщине с учетом последовательности сооружения и определить необходимые требования к скорости набора прочностных параметров материала крепи.

4. Для устройства опережающей крепи разработаны и внедрены составы мелкозернистых бетонов на основе магнезиальных вяжущих и обычных цементов с соответствующими добавками (ультрарапидцемен-тов), удовлетворяющие требованиям к началу схватывания, скорости твердения и нарастания прочности.

5. Решен комплекс технологических задач по взаимной увязке технологии резания и заполнения прорези с процессом разработки грунта калот-ты, монтажом и обжатием обделки верхнего свода.

6. Выполнены расчетно-теоретические исследования крепи в объемной постановке задачи методом конечных элементов с учетом разработанной технологической схемы и полученных параметров подобранного материала крепи. Установлено, что несущая способность опережающей крепи обеспечена на всех этапах ее сооружения.

7. Разработан комплекс оборудования и выполнены работы по сооружению опережающей крепи, разработке грунта и монтажу арок верхнего свода под ее прикрытием при строительстве среднего зала колонной станции «Адмиралтейская».

8. Выявлен характер формирования нагрузок на опережающую крепь и предложена зависимость (5.1) для количественной оценки нагружения крепи во времени.

9. Прогноз осадок земной поверхности при сооружении станции по новой технологии должен выполняться с учетом ее специфики. Предложена формула (5.2), учитывающая особенности новой технологии путем введения корректирующего коэффициента.

10. Разработанные автором рекомендации по конструктивно-технологическим решениям и материалам опережающей крепи реализованы при проектировании и строительстве колонной "Адмиралтейская" в Санкт-Петербурге.

1. Асратян Д.Р. Тоннели с опережающей крепью. //Метрострой 1983. -№5.-с. 31.

2. Маковский Л.В. Под защитой экрана из труб. //Метрострой 1980. - №4. - с.23-24.

3. Пособие по проектированию мероприятий для защиты эксплуатируемых зданий и сооружений от влияния горнопроходческих работ при строительстве метрополитена. Л.: Стройиздат, 1973. - 71 с.

4. Карымышев М., Черноховская С. Метод подрезки контурной щели при строительстве Парижского метрополитена. //Транспортное строительство -1979. -№12.

5. Maccan S., Carrieri G., Grasso P., Pelizza S., Paagliacci F. 1996. The Pretun-nel: A New Construction Technigue in Mechanized Tunnelling. North American Tunnellinq. Washinqton. pp 331-338

6. Peila D., Oreste P.P., Rabajoli G., Trabucco E. Numerical design of pretunnel method. Tunnelling and Undeground Space Techno log,. 1995.

7. Маковский JI. Устройство опережающей крепи с применением микротоннельной технологии. //Метро 1992. - №3. - с. 57-60

8. П.Асратян Д.Р. Совершенствование способа строительства тоннелей с опережающей бетонной крепью. //Транспортное строительство 1984. - №3. — с.54-55

9. Асратян Д.Р. Натурные экспериментальные исследования технологии проходки тоннелей с опережающей бетонной крепью. //Метрострой -1986.- №2. -с. 15-16.

10. Антонов О.Ю. Перспективные направления в решениях станционных конструкций. //Метрострой 1985. -№1. - с.20-22.

11. Кошелев Ю.А. О конструкциях и технологии сооружения обделок, обжатых в породу. //Метрострой 1975. - №2. - с.9-14.

12. Лиманов Ю.А. Метрополитены. М.: Транспорт, 1971. - 359 с.

13. Макаров О.Н., Меркин В.Е. Транспортные тоннели и метрополитены. -М: ТИМР, 1991.-171 с.

14. Пашков П.О путях интенсификации возведения станционных комплексов. //Метрострой 1986. - №6. - с. 10-11.

15. Фролов Ю.С. Конструкции и сооружения станций метрополитена. Л.: ЛИИЖТ, 1984.-78 с.

16. Храмов В.Г., Деменко Е.А. и др. Тоннели и метрополитены. М.: Транспорт, 1989. - 383 с.

17. Компанией С.А., Поправке А.К., Богородецкий А.А. Проектирование тоннелей. М.: Транспорт, 1973. - 320 с.

18. Антонов О., Федоров Г., Щукин С. Комплекс новых высокоэффективных подземных конструкций на Кировско-Выборгской линии. //Метрострой -1979.-№1.-с.21-23.

19. Фролов Ю.С., Голицынский Д.М., Ледяев А.П. Метрополитены. Учебник для вузов. М.: Желдориздат, 2001. - 528 с.

20. Рабочий проект станции «Адмиралтейская». С.-Петербург: Ленметро-гипротранс, 1995.

21. Насонов И.Д. Моделирование горных процессов. М.: Недра, 1978. -256 с.

22. Сильвестров С., Антонов О., Мандриков С. Исследование статической работы свода станции "Площадь Мужества". //Метрострой 1974. - №7. -с. 11-13.

23. Глушихин Ф.П., Кузнецов Г.Н., Шклярский М.Ф. и др. Моделирование в геомеханике. М.: Транспорт, 1991. - 240 с.

24. Айвазов Ю. Взаимодействие породного массива с обделкой. //Метрострой 1983. - №6. - с.15-17.

25. Айвазов Ю., Кравчук В., Лысяк В., ШкутаЕ. Напряженное состояние массива пород, вмещающего цельносборную конструкцию. //Метрострой- 1982. №3. - с. 18-20.

26. Лиманов Ю.А., Голицынский Д.М., Федоров Г. А. Моделирование работы тоннельных конструкций: Учебное пособие. Л.: ЛИИЖТ, 1985. - 68 с.

27. Ларионов В. Конструкция большого пролета в кембрийских глинах. //Метрострой -1969. №3. - с. 14-15

28. Кузнецов Г.Н., Будько М.Н., Васильев Ю.И. и др. Моделирование проявлений горного давления. Л.: Недра, Лен. отд., 1968. - 280 с.

29. Голицы некий Д.М., Коньков А.Н. Исследования на моделях двухъярусной станции метрополитена. //Транспортное строительство 1990. - №2.- с.25-27.

30. Исследование односводчатой станции на моделях методом эквивалентных материалов для уточнения размеров основных конструктивных элементов и технологии производства работ. Отчет о НИР. /ЛИИЖТ; Рук. Ю.А Лиманов Л.; 1972. - 75 с.

31. Красовский Г.И., Филаретов Г.Ф. Планирование эксперимента. Минск: Изд-воБГУ, 1982.-304 с.

32. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир — 1977. - 447 с.

33. Месчян С.Р. Экспериментальная реология глинистых грунтов. М.: Недра, 1985.-342 с.

34. Ларионов В.И. Исследование методом моделирования статической работы односводчатой станции метрополитена в кембрийских глинах: Дисс. канд.техн.наук, Л.: ЛИИЖТ, 1969. 240 с.

35. Меркин В.Е., Степанов П.В. О нагрузках на временную крепь подземных выработок Санкт Петербургского метрополитена. Экспертное заключение, 1984.

36. Степанов П.В. Расчет временной арочной крепи. Экспертное заключение, 1983.

37. Фотиева Н.Н. Расчет обделок тоннелей некругового поперечного сечения. М.: Стройиздат, 1974. - 250 с.

38. Баклашев И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкций крепей. М.: Недра, 1984. -415 с.

39. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1989. -271 с.

40. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах. -М.: Недра, 1989-270 с.

41. Глушко В.Т., ГавеляС.П. Оценка напряженно-деформированного состояния массива горных пород. -М.: Недра, 1986. 221 с.

42. Фролов Ю.С., ИванесТ.В. Механика подземных сооружений: Учебное пособие. СПб.: ПГУПС, 1997. - 102 с.

43. Кулагин Н., Ларионов В. О напряженно-деформированном состоянии породы при сооружении свода большого пролета ///Труды ЛИИЖТа. Л., 1975. - Вып. 384. - с. 94 - 100

44. Глушко В.Т., Виноградов В.В. Разрушение горных пород и прогнозирование проявлений горного давления. М.: Недра, 1982. - 193 с.

45. Кулагин Н.И. Пересадочные узлы на линиях метрополитена глубокого заложения. Автореф. дисс. . докт.техн.наук: ПГУПС С-Пб., 1997. - 62 с.

46. Кулагин Н.И. Пересадочные узлы на линиях метрополитена глубокого заложения. М. ТИМР, 1996. - 111 с.

47. Исследование возможности применения опережающей крепи в условиях строительства метрополитена в Санкт-Петербурге. Отчет о НИР. /ЛИИЖТ; Рук. А.П. Ледяев. Л.; 1998. - 97 с.

48. Корнеев В.И., Сизоненко А.П., Медведева И.Н., Новиков Е.П. Особобы-стротвердеющее магнезиальное вяжущее. //Цемент 1997. - №2. -с. 25-28.

49. ГОСТ 1216-87 "Порошки магнезитовые каустические. Технические условия."

50. Яшин А.В. Рекомендации по определению прочностных и деформационных характеристик бетона при неодноосных напряженных состояниях. -М.: НИИЖБ, 1985.-72 с.

51. Корнеев В.И., Александров В.Н., Филонов Ю.А., Сизоненко А.П. Магнезиальный томпонажно-гермитизационный материал. Патент №2078197. СПб., приоритет от 22.11.1994.

52. Зенкевич О., Чанг И. Метод конечных элементов в теории сооружений и механике сплошных сред. М.: Недра, 1974. - 240 с.

53. Филин А.П. Расчет оболочек произвольного очертания на основе дискретной расчетной схемы. //Тр. конф. по теории пластин и оболочек. -Казань: изд-во КазГУ, 1961.-е. 388-398.

54. Филин А.П. Современные проблемы использования ЭЦВМ в механике твердого деформируемого тела. Л. Стройиздат, 1974,73 с.бб.Огульник А. Применение метода конечных элементов для расчета подземных конструкций. //Метрострой 1974. - №8. - с.24-25.

55. Амусин Б.З., Фадеев А.Б. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики. М.: Недра, 1975. - 237 с.

56. Корнеев В.Г. Схемы метода конечных элементов высоких порядков точности. JI. Изд-во ЛГУ, 1977.

57. Корнеев В.Г., Розин Л. А. О численной реализации метода расчленения на примере изгиба пластинки. //Инженерный журнал. Механика твердого тела 1967. - №2. - с. 106-114.

58. Hrennikoff A.n Solution of problems of elasticity by the Framework Method. J. of Appl. Mech., ASME, 1941, v.8, pp.A169-A175.

59. Филонов Ю.А. Развитие безосадочной технологии строительства большепролетных сооружений метрополитена на примере станции «Адмиралтейская». // Инженер путей сообщения 1997. — №1. - с.71-72.

60. Безродный К., Сильвестров С., Касапов Р., Подзарей А. Сооружение тоннелей большого сечения в слабоустойчивых грунтах. //Метрострой -1984.-Xo2.-c.9-ll.

61. Филонов Ю.А., Александров В.Н., Иванов В.Г. Устройство для сооружения тоннелей глубокого заложения в слабоустойчивых грунтах методом опережающей крепи. Патент на изобретение: заявка № 96104899/03(008869), приоритет от 19.03.1996.

62. Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1975. - 223 с.

63. Безродный К., Сильвестров С., Карташов Ю. Особенности деформирования протерозойских глин. //Метрострой 1982. - №6. - с. 16-17.

64. Безродный К.П., Татаринцева Л.П. К вопросу об изучении деформатив-ных характеристик протерозойских глин в натурных условиях. //Труды ЛИИЖТа. Л., 1975.-Вып. 384.-с. 110-115.

65. Айвазов Ю., ЛайкинВ. Деформативные свойства плотных пластичных грунтов при больших нагрузках. //Метрострой 1987. - №7. - с.21-22.

66. Подаков В.Ф. Исследование влияния на здания деформаций земной поверхности при сооружении тоннелей метрополитена в кембрийских глинах. Автореф. дисс. канд.техн.наук Л., 1970. - 24 с.

67. Чжан Чжен. Методы определения кривой оседания земной поверхности при сооружении тоннелей. //Труды ЛИИЖТа. Л., 1962. - Вып. 195. -с. 239 - 244

68. Фролов Ю.С., Хуцкий В.П. Сдвижение земной поверхности при сооружении пересадочных узлов метрополитена в Санкт-Петербурге //Подземное пространство мира. 2001. - №5-6. - с. 46-49.

69. Лиманов Ю.А. Осадки земной поверхности при сооружении тоннелей в кембрийских глинах. Л.: ЛИИЖТ, 1957. - 240 с.

70. Хуцкий В.П., Федотов В.П. Мониторинг деформаций земной поверхности и наземных сооружений при проходке станционных тоннелей //Горный журнал 2001. - №7. - с. 75-77.

71. Хуцкий В.П. Методика прогноза оседаний и деформаций при сооружении тоннелей метрополитена //Сборник научных трудов ОАО "ВНИИгалургии", СПб, т.1, 2001. - с.65-79.

72. Хуцкий В.П. Сдвижение земной поверхности при строительстве пересадочных узлов метрополитена в условиях Сант-Петербурга. Автореф. дисс. канд.техн.наук: ПГУПС С-Пб., 2003. - 24 с.

73. Программа натурных измерений осадок группы зданий, расположенных в пределах Прогнозируемой мульды оседания строящейся станции Санкт-Петербургского метрополитена «Адмиралтейская». С.Пб., Ленметроги-протранс, 1993.