ENGINEERING AND GEOPHYSICAL RESEARCH IN RECONSTRUCTION OF UNDERGROUND STRUCTURES

In reconstruction of underground structures, it is necessary to determine loads exerted on a new load-bearing structure. The calculation source data are the repeated geological and hydrogeological surveys implemented under specific assignment and program including features of the structure. A wide range of problems within such surveys can be solved using the modern yet rarely applied methods of engineering geophysics.The new proposed approach improves economic efficiency of the design decisions and their accomplishment in reconstruction of transport tunnels and other underground structures. One of the key elements of the approach is application of engineering geophysical studies in engineering geological surveys at the stage of the reconstruction design work. Some current aspects of equilibrium formation in rock mass around a long-term excavation are presented, and topicality of these data inclusion in geotechnical designs in reconstruction of underground structures with new lining is emphasized. The described package of measures allows optimizing parameters of new lining without an increase in the design load on the structure at the points where such increase is actually impossible, and with an increase in the load-bearing capacity at the reasoned points owing to an alternative choice of the construction methods and process charts, structure designs and characteristics of materials in application. The relevance of geotechnical monitoring at all stages of reconstruction of underground structures with new lining is emphasized.

For citation: Lebedev M. O., Romanevich K. V. Engineering and geophysical research in reconstruction of underground structures. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2019;5:97-110. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-05-0-97-110.

Keywords

Engineering geophysical studies, underground structures, tunnel, reconstruction, lining, geotechnical design, rock pressure, load-bearing capacity, rock mass equilibrium, geotechnical monitoring.

Issue number: 5
Year: 2019
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.011.4 : 550.31 : 624.1
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-05-0-97-110
Authors: Lebedev M. O., Romanevich K. V.

About authors: M.O. Lebedev, Candidate of Technical Sciences, Deputy General Director for Scientific Research Work, K.V. Romanevich, Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, SJC «Research, Design and Survey Institute «Lenmetrogiprotrans», 191002, Saint-Petersburg, Russia, e-mail: mail@lmgt.ru. Corresponding author: K.V. Romanevich, e-mail: mail@lmgt.ru.

REFERENCES:

1.        Лебедев М. О., Романевич К. В. Оптимизация параметров тоннельной обделки подземных сооружений при их реконструкции / Инженерные изыскания в строительстве. Материалы докладов Четырнадцатой Общероссийской конференции изыскательских организаций. — М.: ООО «Геомаркетинг», 2018. — С. 488—491.

2.        Будаева А. Х. Исследование условий статической работы обделок, возводимых при реконструкции тоннелей с перекладкой свода. — Л.: ЛИИЖТ, 1972. — 20 с.

3.        Лиманов Ю. А., Подчекаев В. А., Корольков Н. М., Меринов И. И. Содержание и реконструкция тоннелей / Под ред. Ю. А. Лиманова. Учебник для вузов ж.-д. трансп. — М.: Транспорт, 1976. — 192 с.

4.        Лебедев М. О., Балыкин В. В. Горно-экологический мониторинг на примере Большого Петлевого тоннеля // Метро и тоннели. — 2006. — № 6. — С. 27—29.

5.        Безродный К. П., Гендлер С. Г., Исаев Ю. С., Лебедев М. О., Иофис М. А. О методическом руководстве по комплексному горно-экологическому мониторингу при строительстве и эксплуатации транспортных тоннелей / Труды международной научно-технической конференции

«Основные направления развития инновационных технологий при строительстве тоннелей и освоении подземного пространства крупных мегаполисов». — М., 2010. — С. 18—20.

6.        Бойко О. В. Использование псевдорэлеевских волн для изучения упругих параметров пород, вмещающих тоннель, с бетонной или другой несущей обделкой // Технические и естественные науки. — 2013. — № 5(67). — С. 162—167.

7.        Чотчаев Х. О., Шепелев В. Д. Комплексирование методов сейсморазведки (МПВ) и геолокационного зондирования для выделения геотектонических и геотехнических особенностей разреза Рокского тоннеля // Геология и геофизика Юга России. — 2014. — № 1. — С. 51—62.

8.        Лебедев М. О., Романевич К. В., Басов А. Д. Оценка взаимного влияния подземных сооружений метрополитена при строительстве и эксплуатации // Геотехника. — 2018. — Т. Х. —

№ 1—2. — С. 26—36.

9.        Bahat D., Rabinovitch A., Frid V. Tensile fracturing in rocks. Tectonofractographic and Electromagnetic Radiation Methods. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2005. 570 p.

10.    Frid V., Mulev S. Rock stress assessment based on the fracture induced electromagnetic radiation / Geomechanics and Geodynamics of Rock Masses Selected Papers from the 2018 European Rock Mechanics Symposium, Litvinenko (Ed.). Taylor and Francis group, London. 2018, pp. 303—307.

11.    Яковлев Д. В., Мулев С. Н. Опыт применения многофункциональной геофизической аппаратуры Ангел-М в угольной и рудной промышленности // Уголь. — 2014. — № 10. — С. 16—21.

12.    McCann D. M., Forde M. C. Review of NDT methods in the assessment of concrete and masonry structures. NDT&E // International. 2001,Vol. 34, pp. 71—84.

13.    Sloan S. D., Peterie S. L., Miller R. D., Ivanov J., Schwenk J. T., McKenna J. R. Detecting clandestine tunnels using near-surface seismic techniques // Geophysics. 2015, Vol. 80(5), pp. 127—135.

14.    Nigel J. Cassidy, Rod Eddies, Sam Dods. Void detection beneath reinforced concrete seсtions: The practical application of ground-penetrating radar and ultrasonic techniques // Journal of Applied Geophysics. 2011, Vol. 74, pp. 263—276.

15.    Lalague A., Lebens M. A., Hoff I., et al. Detection of Rockfall on a Tunnel Concrete Lining with Ground-Penetrating Radar (GPR) // Rock Mechanics & Rock Engineering. 2016, No 49(7), pp. 2811—2823.

16.    Haihong Ding, Weiwei Jiang Application of Geophysical Methods in Tunnel Exploration / Proceedings of the 5th International Conference on Civil, Architectural and Hydraulic Engineering (ICCAHE 2016). 2016, pp. 188—192.

17.    Qin Tu-guan, Feng Yi The Application of 2 Geophysical Exploration Methods to Guanyiyan Tunnel Construction. Yunnan Geology. 2015, No 34(3), pp. 444—448.

18.    Басов А. Д., Безродный К. П. Воздействия землетрясений на тоннели Кругобайкальской железной дороги // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. — 2008. — № 1. — С. 60—66.

19.    Аманбаев А. А. Опыт ремонта бетона при реконструкции Гимринского тоннеля // Метро и тоннели. — 2013. — № 3. — С. 18—20.

20.    Безродный К. П., Алёхин А. В., Гевирц Г. Я. Результаты обследования Гимринского автодорожного тоннеля // Метро и тоннели. — 2010. — № 2. — С. 36—38.

21.    Bernhard Kohlbock, Wolfgang Weinmar, Karl Hartleitner. Design and construction challenges of the refurbishment of the 110-year-old Bosruck rail tunnel, Austria. Paper Proceedings ITA — AITES World Tunnel Congress, Dubai International Convention & Exhibition Centre, UAE, 21 — 26 April 2018. 2018, pp. 1144—1157.

Subscribe for our dispatch