ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ СПАРЕННЫХ ТОННЕЛЕЙ

Туан Минь ЧАН, Сюань Нам БУЙ, Куанг Хиеу ЧАН, Куанг Хюи НГУЕН, Владимир Иванович ГОЛИК

Чан Т. М. и др. Оценка влияния взрывных работ на устойчивость спаренных тоннелей // Известия УГГУ. 2018. Вып. 4(52). С. 84-92. DOI 10.21440/2307-2091-2018-4-84-92

Актуальность исследования объясняется необходимостью строительства большого объема подземных транспортных магистралей в условиях сложноструктурных породных массивов Вьетнама. Решение затронутой проблемы может служить основанием для оптимизации процессов строительства подземных объектов многоцелевого назначения.
Целью исследования является установление закономерностей между техногенными напряжениями вследствие взрывных работ в новом тоннеле
и сохранностью конструкций и горных пород в существующем тоннеле для оптимизации параметров крепей тоннелей. Сверхзадачей исследования является получение количественных параметров напряженности массива путем моделирования условий тоннеля в заданных условиях методом конечных элементов с учетом того, что давление взрыва при расширении вспомогательного тоннеля до проектного сечения концентрируется на контуре проектного тоннеля.Предметом исследования является транспортный тоннель Хайван на дороге Север–Юг Вьетнама.
Результаты и их обсуждение. Приведенs методика и результаты численного моделирования по программе Phase 2 условий строительства основного и вспомогательного тоннелей. Получены параметры распределения напряжений и деформаций в окрестностях вспомогательного и капитального тоннелей при изменении взрывного давления. Получены количественные значения безопасного для крепи взрывного давления в элементах системы обоих тоннелей. Рекомендованы безопасные по фактору устойчивости крепи тоннелей параметры взрывных работ.
Выводы. Генерируемые взрывными работами техногенные напряжения во вмещающем строительные объекты породном массиве не разрушают крепь тоннеля, если не превышают установленной для данных условий величины, и регулируются технологически путем выбора рациональных параметров взрывных работ на любой стадии строительства.

Ключевые слова: взрывные работы, взрывная волна, давление, крепь, тоннель, напряжения, устойчивость.

ЛИТЕРАТУРА

1. Võ Trọng Hùng. Ảnh hưởng của công tác khoan nổ mìn đến sự hình thành vùng phá hủy xung quanh công trình ngầm [Воздействие бурения и взрывных работ на формирование участков сноса вокруг подземных сооружений] // Tạp chí công nghiệp mỏ [Mining Industry Journal]. 2012. Số 1, tr. 5–9.
2. Võ Trọng Hùng. Nghiên cứu sự tác động của sóng nổ mìn đến kết cấu chống giữ công trình ngầm [Исследование влияния взрывных волн на подземные сооружения] // Tạp chí Công nghiệp Mỏ [Mining Industry Journal]. 2010. Số 6, tr. 1–5.
3. Võ Trọng Hùng, Lê Đình Tân, Nguyễn Tiến Khiêm. Nghiên cứu động lực học môi trường đất đá và kết cấu đường hầm dưới tác dụng sóng nổ [Изучение динамики окружающей среды горных пород и почв и структуры туннеля под взрывной волной] // Tạp chí Địa kỹ thuật [Vietnamese Geotechnical Journal]. 1999. Số 1.
4. Lê Đình Tân. Tính toán động lực học công trình ngầm chịu tác dụng của sóng nổ [Расчет динамики подземных сооружений, подверженных воздействию волн взрыва]: тезисы дис. Hà Nội, Học viện KTQS, 2000.
5. Quy phạm an toàn về bảo quản, sử dụng, vận chuyển và tiêu hủy vật liệu nổ công nghiệp [Правила безопасности при сохранении, использовании, транспортировке и уничтожении промышленных взрывчатых материалов]: QCVN 02:2008/BCT [Технический регламент].
6. Nguyễn Xuân Mãn và, nnk. Xác định bán kính phá hủy khi nổ một lượng thuốc nổ đơn độc trong khối đá [Определение радиуса разрушения при взрыве одного взрывчатого вещества в скале]. Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ 19, Đại học Mỏ-Địa chất [Материалы 19-й науч. конф.]. Hanoi, Hanoi University of Mining and Geology, 2010. P. 21–25.
7. Nguyễn Hải Hưng và, nnk. Ảnh hưởng của thời gian tác dụng nổ đến kết cấu công trình ngầm quân sự [Влияние продолжительности действия взрыва подземных сооружений на военную инфраструктуру]. Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học lần thứ21, Đại học Mỏ-Địa chất [Материалы 19-й науч. конф.]. Hanoi, Hanoi University of Mining and Geology, 2014.
8. Đặng Văn Kiên. Khảo sát chấn động nổ mìn khi đào hầm bằng phương pháp khoan nổ mìn ở khu vực thành phố bằng mô hình 2D [Исследование сотрясений при проходке взрывных работ по бурению и метод взрывных работ в городских районах в 2D модели] // Tạp chí Công nghiệp mỏ [Mining Industry Journal]. 2014. Số 6, tr. 7–12.
9. Đàm Trọng Thắng, Bùi Xuân Nam, Trần Quang Hiếu. Nổ mìn trong ngành mỏ và công trình [Разведка шахт в горнодобывающей промышленности и строительстве]. Hà Nội, 2015. 454 tr.
10. Stolárik M. Modeling of vibration effect within small distances // Acta Geodynamica et Geomaterialia. 2008. Vol. 5, № 2(150). P. 137–146. URL: https://www.ceramics-silikaty.cz/materialy/acta_content/2008_02/5_Stolarik.pdf
11. Volden J. A. B. Engineering geological evaluation of the applicability of Drill & Split in tunnels at the Follo line project: Master’s Thesis. Trondheim, 2015. 139 p.
12. Jinxing Lai, Haobo Fan, Jianxun Chen, Junling Qiu, KeWang. Blasting Vibration Monitoring of Undercrossing Railway Tunnel Using Wireless Sensor Network // International Journal of Distributed Sensor Networks. 2015. Vol. 11, issue 6. https://doi.org/10.1155/2015/703980
13. Qingguo Liang, Jie Li, Dewu Li, Erfeng Ou. Effect of Blast-Induced Vibration from New Railway Tunnel on Existing Adjacent Railway Tunnel in Xinjiang, China // Rock mechanics and rock engineering. 2012. Vol. 46, issue 1. P. 19–39. https://doi.org/10.1007/s00603-012-0259-5
14. Голик В. И., Комащенко В. И., Качурин Н. М. К проблеме подземной разработки рудных месторождений Центрального федерального округа // Изв. ТулГУ. Науки о Земле. 2016. № 4. С. 127–139.
15. Голик В. И., Исмаилов Т. Т., Страданченко С. Г., Лукьянов В. Г. Охрана искусственных массивов от сейсмического воздействия при подземной добыче руд // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 327, № 4. С. 6–15.