Анализ натурных данных при строительстве эскалаторного тоннеля на станции метро «Спасская» в г. Санкт-Петербурге при помощи тоннелепроходческого механизированного комплекса

В 2012 г. в г. Санкт-Петербурге была осуществлена проходка эскалаторного тоннеля метрополитена с помощью тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК) на станции «Спасская» (апрель-июнь 2012 г.). Это была четвертая в мире проходка по сооружению эскалаторного тоннеля с помощью ТПМК с грунтовым пригрузом забоя. Рассмотрены результаты проходки эскалаторного тоннеля. Натурные данные были получены ОАО «НИПИИ «Ленметрогипротранс» в рамках геотехнического мониторинга. Интерес представляет влияние новой технологии проходки на оседания земной поверхности. Были построены графики формирования оседаний земной поверхности во времени, мульды оседания на момент окончания проведения геотехнического мониторинга. Проанализированы отдельные этапы проходки, оказывающие наибольшее влияние на величину оседаний: давление грунтопригруза и качество нагнетания тампонажного раствора в заобделочное пространство. Оценена длительность наблюдения за оседанием массива. По результатам натурных данных были подсчитаны значения параметров мульд оседания: расстояние до точки перегиба мульды оседания — i, максимальное оседание в поперечной мульде — Sv,max, коэффициент учета геологических условий — k, ширина мульды оседания — L, объем мульды оседания — Vs, потерянный объем — VL.Эти параметры были сопоставлены с их теоретическими значениями.

Костенко Б. В. Анализ натурных данных при строительстве эскалаторного тоннеля на станции метро «Спасская» в г. Санкт-Петербурге при помощи тоннелепроходческого механизированного комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 4. – С. 100–115. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_4_0_100.

Костенко Богдан Валерьевич — инженер, e-mail: polo_olop@mail.ru, Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт «Ленметрогипротранс».

1. Штерн Г. Я., Сорокин Н. А. Сооружение эскалаторного тоннеля в Москве с помощью ТПМК «Lovat» // Метро и тоннели. — 2009. — № 2. — С. 6—7.

2. Безродный К. П., Лебедев М. О., Егоров Г. Д. Строительство эскалаторных тоннелей Санкт-Петербургского метрополитена // Метро и тоннели. — 2015. — № 1. — С. 14—17.

3. Безродный К. П., Лебедев М. О. Натурные исследования напряженно-деформированного состояния системы «обделка-массив» в составе горно-экологического мониторинга // Метро и тоннели. — 2011. — № 6. — С. 28—30.

4. Безродный К. П., Лебедев М. О. Горно-экологический мониторинг как инструмент понимания геомеханических процессов при строительстве метрополитена // Метро и тоннели. — 2016. — № 3. — С. 10—11.

5. Hyunku Park, Ju-Young Oh, Dohyung Kim, Seokbue Chang Monitoring and analysis of ground settlement induced by tunneling with slurr pressure-balanced tunnel boring machine // Advances in Civil Engineering. 2018, vol. 2018, pp. 1—10. DOI: 10.1155/2018/5879402.

6. Geng D., Vojtasik K. Measured analysis of ground settlement deformation of underground tunnel // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019, vol. 310, no. 2, article 022063 . DOI: 10.1088/1755-1315/310/2/022063.

7. Лебедев М. О., Егоров Г. Д. Геотехнические исследования при сооружении эскалаторных тоннелей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 10. — С. 146–159. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-10-0-146-159.

8. El-Nahhas F. M., El-Mossallamy Y. M., El-Shamy A. A. 3D analysis of ground settlement induced by mechanized tunneling // International Conference on Structural and Geotechnical Engineering. Ain Shams University, 2015.

9. Гуськов И. А., Пестрякова Е. А., Харитонов С. С. Методы оценки осадок при проходке тоннелей с использованием тоннелепроходческих механизированных комплексов // Транспортные сооружения. — 2019. — № 3. — С. 1—12.

10. Haiqing Yang, Fang Liu, Shaoze Lin Investigation on the 3D ground settlements induced by shallow tunneling considering the effects of buildings // Journal of Civil Engineering. 2020, vol. 24, pp. 365—376.

11. Авершин С. Г. Расчет деформаций массива горных пород под влиянием подземных разработок. — Л.: ВНИМИ, 1960. — 87 с.

12. Лиманов Ю. А. Осадки земной поверхности при сооружении тоннелей в кембрийских глинах. — Л.: ЛИИЖТ, 1957.

13. Хуцкий В. П. Сдвижение земной поверхности при строительстве пересадочных узлов метрополитена в условиях Санкт-Петербурга: дис. ... канд. техн. наук. — СПб.: ПГУПС, 2003. — 132 с.

14. Карасев М. А. Анализ причин деформации земной поверхности и характер формирования мульды оседания, вызванной строительством транспортных тоннелей // Записки Горного института. — 2011. — Т. 190. — С. 163—171.

15. Binh Thanh Le, Minoru Kuriki, Quoc Phan, Neil Taylor An empirical analysis on measured ground surface settlement induced by TBM tunneling in Ho Chi Minh city / Geotechnics for Sustainable Infrastructure Development, Lecture Notes in civil Engineering. 2020, pp. 305—312. DOI: 10.1007/978-981-15-2184-3_38.

16. Карасев М. А. Прогноз геомеханических процессов в слоистых породных массивах при строительстве подземных сооружений сложной пространственной конфигурации в условиях плотной городской застройки: дис. докт. техн. наук. — СПб.: СПбГУ, 2017. — 307 с.

17. Гульелметти В., Грассо П., Махтаба А. Механизированная проходка тоннелей в городских условиях. Методология проектирования и управления строительством: пер. с англ. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. — 602 с.

18. Koukoutas S. P., Sofianos A. I. Settlements due to single and twin tube urban EPB shield tunneling // Geotechnical and Geological Engineering. 2015, vol. 33, pp. 487—510.