Премествания на земната повърхност при прокарване на два успоредни тунела на метрото-ііі част

Ролята на функция на влияние в зависимост (2) се възлага на следната релация за определяне на максималното вертикално преместване на земната повърхност при прокарване на два успоредни тунела, изведена и обоснована във втората част на изследването, т.е:

Функцията на реакция на масива се конструира, като се използват данните от натурните измервания, представени също във втората част на разработката. Използва се алгоритъмът, разработен в [1].

Нека пресметнатите по новата зависимост стойности бъдат означени с , където

Процедурата по фактическото определяне на функцията на реакция на масива според данните от проведените измервания се организира по следния начин.

Извършва се интерполация на получената в табличен вид функция на реакцията на масива g(x). За реализиране на интерполационната процедура е предпочетена експоненциална функция.

Този вид функции имат редица предимства, най-важните от които за реализираното моделиране са:

• 
  Функцията (нейните наклони и асиметрия ) могат да се управляват чрез промяна на малък брой параметри. В разглеждания случай са избрани два.
  
• 
  Експоненциалната функция поради своята гъвкавост дава възможност за добро адаптиране на изчислителната процедура към конкретните минно-геоложки и технологични условия на разглеждания участък от метро трасето.
  

За интерполацията се избира експоненциална крива, имаща вида:

За целта равенство (6) се логаритмува при основа Неперовото число е и се записва, както следва:

• 
  Показано е, че слягането на земната повърхност, получено при прокарване на два успоредни тунела за скоростната подземна железница в градски райони чрез прилагането на тунело-пробивна машина, може да се определи чрез решаване на подходящо формулирана задача на Коши за уравнението на Фурие. Изходното уравнение в теорията на Литвинишин - Кайнхорст допуска и решения, които са хармонични функции, т.е. може да се очаква, че уравнението на мулдата, получена при прокарването на тунели за разглежданите условия, може да се намери и като решение на задачата на Дирихле за уравнението на Лаплас;
  
• 
  Решена е поставената начално гранична задача;
  
• 
  При използването на ясни физически предпоставки е изведена формула, близка по структура на емпиричната релация на Сагасета [6], която от своя страна е обобщение на зависимостта на Р. Пек [5];
  
• 
  Проследена е динамиката на процеса на вертикални премествания на земната повърхност при работа на тунело-пробивната машина. Отделени са етапите на издигане и на слягане;
  
• 
  Обобщени са и са представени данни от маркшайдерски измервания за двата еднопътни тунела от Първи метродиаметър между метростанция "Сердика" и метростанция "СУ Св. Климент Охридски", имащи външен диаметър 5,8 м. [4];
  
• 
  Разработена е методика за адаптиране на новополучената зависимост към конкретните условия на прокарване на тунели на метрото в град София;
  
• 
  Предложен е алгоритъм за определяне на функцията, наречена от автора "реакция на скалния масив" по отношение на мулдообразуването.
  

Тъй като изчислителната процедура по новополучената зависимост за пресмятане на вертикалните премествания при прокарването на два успоредни тунела по щитовия метод и на нейното адаптиране към конкретните минно-геоложки и минно-технологични условия е свързана със значителна по обем и трудност изчислителна работа, то предстои да бъде съставена компютърна програма за реализиране на предложения алгоритъм.

[2]. Вълков М., Слягане на земната повърхност при прокарване на транспортните тунели на метрото, Девин, Трета национална научно-техническа конференция с международно участие „Технологии и практики при подземен добив и минно строителство”, 8 - 11 октомври 2012, стр. 93 - 98.

[3]. Дорн, У.С., Макракен, Д.,Д., Числени методи и програмиране на Фортран ІV, С., Наука и изкуство, 1977, стр. 451.

[4]. „ЕКОЛОГИЯ и ГЕОЛОГИЯ ООД” - Геотехнически проучвателни работи по Проекта за разширение на Софийското метро - Участък от км: 6+200 до км 6+930 .

[5]. Peck R.B., Deep excavation and tunneling in soft ground, Proceeding of 79^th ICSMFE, Mexico city, Mexico, 1969, p 225 - 290.

[6]. Wang Yan-yang, Finite Element Analysis of the Surface Settlement Induced by the Shield Tunnel Construction, EJGE, Vol. 18, [2013], Bund.Y, p 5805 - 5815.