Оценка напряженно-деформированного состояние в системе "крепь/обделка - грунтовый массив"

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Кафедра «Тоннели и метрополитены»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине
«Механика подземных сооружений»
по теме:

ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ В СИСТЕМЕ

«КРЕПЬ/ ОБДЕЛКА - ГРУНТОВЫЙ МАССИВ»

для специальности

23.05.06  «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

по специализации «Тоннели и метрополитены»

Форма обучения – заочная

Группа:                 Т-401-З

Обучающийся:     Петров Михаил Петрович

Руководитель:      Иванов Сергей Павлович

        Допуск к защите (дата, подпись): ________________________

        Итоговая оценка:   ___________  Дата ___________________

Санкт – Петербург 2020

Оглавление

1.

Исходные данные.        3

2. Задачи работы:        3

3. Определение физико-механических характеристик грунтового массива по результатам лабораторных испытаний образцов грунта        4

4. Определение начального напряженного состояния грунтового массива        4

5. Прогноз устойчивости незакрепленной выработки        5

6. Определение горного давления на крепь и деформаций контура        5

выработки при разных конструктивно-технологических параметрах проходки        6

(режим взаимовлияющих деформаций)        6

7. Проверка прочности материала крепи (расчет по I группе предельных состояний)        9

8. Определение горного давления на постоянную обделку, работающую в режиме заданных нагрузок        10

9. Проверка прочности материала обделки (расчет по I группе предельных состояний)        10

Библиографический список.        11

1. Исходные данные.

Геометрические размеры выработки:

B = 8 м, h = 8 м, R = 4 м.

Инженерно-геологические условия по трассе тоннеля:

Глубина заложения выработки H = 60 м.[pic 1]

Грунт  – гипс среднетрещеноватый[pic 2]

Значения расчетных характеристик грунтов:

[pic 3]

2. Задачи работы.

• определение физико-механических характеристик грунтового

массива по результатам лабораторных испытаний образцов грунта;

• определение начального напряженного состояния грунтового

массива;

• прогноз устойчивости незакрепленной выработки;

• определение горного давления на крепь и деформаций контура

выработки при разных конструктивно-технологических параметрах проходки

(режим взаимовлияющих деформаций);

• проверка прочности материала крепи (расчет по I группе

предельных состояний);

• определение горного давления на постоянную обделку,

работающую в режиме заданных нагрузок;

• проверка прочности материала обделки (расчет по I группе

предельных состояний).

3. Определение физико-механических характеристик грунтового массива по результатам лабораторных испытаний образцов грунта.

Определение физико-механических характеристик образцов грунта в лаборатории:

физические, характеризующие:

        Основная физическая характеристика грунтов, используемая в

геотехнических расчетах – это объемный вес γ =1,8 т/м3 = 0,018 МПа

прочностные:

        прочность на сжатие σс= 8 МПа

        прочность на растяжение грунтов  в очень узком интервале

        угол внутреннего трения ϕ = 45о

сцепление с = 0,8

коэффициент f = 2

деформационные:

модуль упругости Ee = 8500 Мпа

коэффициент поперечной деформации ν = 0,27

показатель пластичности Пε = 2,6

реологические:

        предел длительной прочности σ∞