Аналіз і прогнозування поверхневих просідань під час проходки підземних гірничих виробок (Алжир)
- Деталі
- Категорія: Зміст №6 2023
- Останнє оновлення: 02 січня 2024
- Опубліковано: 30 листопада -0001
- Перегляди: 1453
Authors:
M.A.Р.Морслі*, orcid.org/0000-0001-5242-986X, Лабораторія LAVAMINE, Департамент гірничої справи, Факультет наук про Землю, університет Баджі Мохтара, м. Аннаба, Алжир, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
С.Бердуді, orcid.org/0000-0002-3612-6823, Лабораторія LAVAMINE, Департамент гірничої справи, Факультет наук про Землю, університет Баджі Мохтара, м. Аннаба, Алжир
A.Хафсауі, orcid.org/0000-0002-1720-9527, Лабораторія природних ресурсів і планування, Університет Аннаби, м. Аннаба, Алжир
A.I.Канлі, orcid.org/0000-0001-5642-5866, Стамбульський університет-Черрахпаша, м. Стамбул, Туреччина
М.Ферфар, orcid.org/0000-0002-2028-5213, Центр екологічних досліджень (C.R.E), м. Аннаба, Алжир
* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (6): 061 - 066
https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-6/061
Abstract:
Мета. Аналіз, вивчення та прогнозування поверхневих просідань під час виконання проєкту із проходки підземної міської зони, розташованої у столиці Алжиру, та застосування необхідних заходів.
Методика. На основі фізико-механічних параметрів і геологічних характеристик фактично пройденого шару, ураховуючи геометричні параметри тунелю, створена механічна модель і проведене чисельне моделювання визначення деформацій просідання та зміщення надземної зони в умовах гірничих виробок.
Результати. Унаслідок впливу розкривних робіт земля зазнає значних деформацій, таких як обвали. Тому необхідно вжити коригуючих заходів для обмеження їх впливу на навколишнє середовище й захистити міські території.
Наукова новизна. Застосування комплексу методів дозволило дати прогнозну оцінку безпеки проходження гірничих виробок у міських умовах. Дослідження проводилося в два основні етапи: геотехнічна характеристика на дільниці та в лабораторії для визначення необхідних властивостей ґрунту й гірничих порід, що використовуються в нашій моделі, а на другому етапі – розробка аналізу зворотного зв'язку з використанням чисельного моделювання на основі отриманих даних.
Практична значимість. Із цього дослідження видно, що отримані результати показують вертикальні зміщення, які перевищують міжнародні стандарти в міських умовах (на 1/1,000), що може спричинити значні зсуви ґрунту і, отже, вплив на навколишнє середовище. Як рішення, існує можливість зменшення деформацій шляхом покращення механічних властивостей ґрунту, на якому виконується проєкт, за допомогою методу струменевого цементування – цей метод показав свою ефективність у зменшенні просідань зі швидкістю зменшення на 78 %.
Ключові слова: зрушення ґрунту, підземна споруда, МКЕ, моделювання стійкості, геотехнічні параметри
References.
1. Protosenya, A. G., Alekseev, A. V., & Verbilo, P. E. (2022). Prediction of the stress-strain state and stability of the front of tunnel face at the intersection of disturbed zones of the soil mass. Journal of Mining Institute, 254, 252-260. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.26.
2. Ignatiev, S. A., Sudarikov, A. E., & Imashev, A. Zh. (2021). Determinations of the stress-strain state of rock mass and zone of inelastic deformation around underground mine excavation using modern methods of numerical modeling. Journal of Sustainable Mining, 20(3). https://doi.org/10.46873/2300-3960.1324.
3. Alkhdour, A., Radkevych, A., Tiutkin, O., & Bondarenko, N. (2020). Prediction of the stress-strain state of circular workings in a layered massif by scaling. E3S Web of Conferences, 168, 00020. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016800020.
4. Dhouib, A. (2023). Determination of the In-situ Geotechnical Parameters of Soils. Applied Geotechnics for Construction Projects 1. https://doi.org/10.1002/9781394192229.ch3.
5. Khan, Z., Yamin, M., Attom, M., & Nasser, A. (2022). Correlations between SPT, CPT, and Vs for Reclaimed Lands near Dubai. Geotechnical and Geological Engineering, 40, 4109-4120. https://doi.org/10.1007/s10706-022-02143-4.
6. Sundaram, R., Gupta, S., Gupta, S., & Lal, B. (2019). Geotechnical Design Parameters for a Metro Tunnel from Pressuremeter Tests. In Sundaram, R., Shahu, J., Havanagi, V. (Eds.). Geotechnics for Transportation Infrastructure, 29. https://doi.org/10.1007/978-981-13-6713-7_5.
7. Ameratunga, J., Sivakugan, N., & Das, B.M. (2016). Correlations of Soil and Rock Properties in Geotechnical Engineering. Springer, Berlin/Heidelberg, Germany. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2629-1.
8. Mbarak, W. K., Cinicioglu, E. N., & Cinicioglu, O. (2020). SPT based determination of undrained shear strength: Regression models and machine learning. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 14, 185-198. https://doi.org/10.1007/s11709-019-0591-x.
9. Firuzi, M., Asghari-Kaljahi, E., & Akgün, H. (2019). Correlations of SPT, CPT and pressuremeter test data in alluvial soils. Case study: Tabriz Metro Line 2. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 78, 5067-5086. https://doi.org/10.1007/s10064-018-01456-0.
10. Kim, M., Okuyucu, O., Ordu, E., Ordu, S., Arslan, Ö., & Ko, J. (2022). Prediction of Undrained Shear Strength by the GMDH-Type Neural Network Using SPT-Value and Soil Physical Properties. Materials, 15(18), 6385. https://doi.org/10.3390/ma15186385.
11. Karasev, M. A., & Nguyen, T. T. (2022). Method for predicting the stress state of the lining of underground structures of quasi-rectangular and arched forms. Journal of Mining Institute, 257, 807-821. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.17.
12. Ebu Bekir, A. (2020). Evaluation of new Austrian tunnelling method applied to Bolu tunnel’s weak rocks. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 12(3), 541-556. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2019.12.011.
13. Ebu Bekir, A., Servet, K., Suat, G., & Candan, G. (2022). Analytical and Numerical Analyses of the Support System for a Large-span Tunnel in Challenging and Seismically Active Ground Conditions. Transportation Infrastructure Geotechnology. https://doi.org/10.1007/s40515-022-00251-5.
14. Md Shariful, I., & Magued, I. (2021). Twin tunnelling induced ground settlements. Tunnelling and Underground Space Technology, 110, 103614. https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103614.
15. Kuanda, F., Zhiyong, Y., Yusheng, J., Zhengyang, S., & Zhenyong, W. (2020). Surface subsidence characteristics of fully overlapping tunnels constructed using tunnel boring machine in a clay stratum. Computers and Geotechnics, 125, 103679. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2020.103679.
16. Ağbay, A., & Topal, T. (2019). Evaluation of twin tunnel-induced surface ground deformation by empirical and numerical analyses (NATM part of Eurasia tunnel, Turkey). Computers and Geotechnics, 119. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2019.103367.
17. Serratrice, J.F., & Magnan, J.P. (2002). Analyse et prévision des tassements de surface pendant le creusement du tunnel nord de la traversée souterraine de Toulon. Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chaussées, 237, 5-36. Retrieved from https://www.ifsttar.fr/collections/BLPCpdfs/blpc_237_5-36.pdf.
18. Shaobing, Z., Siyue, H., Junling, Q., Wei, X., Rodney, S. G., & Lixin, W. (2020). Displacement Characteristics of an Urban Tunnel in Silty Soil by the Shallow Tunnelling Method. Advances in Civil Engineering, 2020, ID 3975745. https://doi.org/10.1155/2020/3975745.
19. Tiutkin, O., & Bondarenko, N. (2022). Parametric analysis of the stress-strain state for the unsupported and supported horizontal underground workings. Acta Technica Jaurinensis, 15(4), 199-206. https://doi.org/10.14513/actatechjaur.00681.
20. Do, N.A., & Dias, D. (2017). A comparison of 2D and 3D numerical simulations of tunnelling in soft soils. Environmental Earth Sciences, 76, 102. https://doi.org/10.1007/s12665-017-6425-z.
Наступні статті з поточного розділу:
- Методологія створення й розвитку інформаційних систем технологічної безпеки гірничих об’єктів - 02/01/2024 13:38
- Юридичне забезпечення стандартів охорони праці в умовах воєнного стану - 02/01/2024 13:38
- Оцінювання ефективності роботи оперативного складу органу управління в умовах надзвичайної екологічної ситуації - 02/01/2024 13:38
- Оцінка впливу видобутку вугілля на геоекологічну трансформацію екосистеми Смарагдової мережі - 02/01/2024 13:38
- Проєкти розумних мереж у загальноєвропейській енергетичній системі - 02/01/2024 13:38
- Облік потужностей прямої, оберненої та нульової послідовностей у несиметричній трифазній електричній системі - 02/01/2024 13:38
- Дослідження блукаючих струмів у мережі енергопостачання шахти: за матеріалами гірничої промисловості В’єтнаму - 02/01/2024 13:38
- Методика визначення ресурсу зварних конструкцій грохотів у комплексі SolidWorks Simulation - 02/01/2024 13:38
- Математичні моделі визначення та аналізу теплових режимів у конструкціях механізмів гірничої промисловості - 02/01/2024 13:38
- Ефективність і сейсмічна безпека будівництва підземних споруд у масиві складної будови - 02/01/2024 13:38
Попередні статті з поточного розділу:
- Проблеми експлуатації опалювальних котельних установок підвищеної екологічної ефективності - 02/01/2024 13:38
- Переробка хвостів збагачення баритової руди у фарфор: мікроструктура та діелектричні властивості - 02/01/2024 13:38
- Рішення з аналізу даних задля підвищення ефективності вибухових робіт у гірничодобувній промисловості - 02/01/2024 13:38
- Математичне обґрунтування та створення інформаційних засобів оптимального керування буропідривними роботами на кар’єрах - 02/01/2024 13:38
- Управління процесом підземної газифікації вугілля - 02/01/2024 13:38
- Використання параметрів зворотного розсіювання ультразвуку для розпізнавання різновидів залізної руди - 02/01/2024 13:37
- Тeорeтичнa модeль розподілу випaдкового вaнтaжопотоку в конвeєрній трaнcпортній лінії вугільної шaxти - 02/01/2024 13:37
- Обґрунтування технологічних параметрів випереджальної траншеї роторного екскаватора при розробці родовищ титану - 02/01/2024 13:37