Геомеханический мониторинг временной крепи железнодорожного тоннеля, проходимого в сложных горно-геологических условиях
В.Н. ОПАРИН1,2, В.Ф. ЮШКИН1, Г.Н. ПОЛЯНКИН3, А.Н. ГРИШИН3, А.О. КУЗНЕЦОВ3, Д.Е. РУБЛЕВ1
1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия
oparin@misd.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, ул. Пирогова, 2, 630090, г. Новосибирск, Россия
3Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), ул. Дуси Ковальчук, 191, 630049, г. Новосибирск, Россия
gan66@mail.ru
Ключевые слова: блочный массив, временная крепь, обделка тоннеля, деформационный мониторинг, лазерное сканирование, сейсмическая волна, коэффициент крепости пород, спектральный анализ, block rock mass, temporal lining, tunnel lining, deformation monitoring, laser scanning, seismic wave, rock hardness coefficient, spectrum analysis
Страницы: 174-197
Подраздел: Новые методы и приборы в горном деле
Аннотация
Описан комплексный метод и результаты деформационно-волнового мониторинга временной крепи железнодорожного тоннеля, проходимого в сложных горно-геологических условиях юга Западной Сибири. Измерения пространственных геометрических параметров временной крепи осуществлены с помощью лазерного сканирования с интервалом 3 мес, что позволило сопоставить фактические трехмерные модели временной крепи и участка пород штроссы тоннеля. Данные, полученные в разные периоды времени наблюдений, позволили определить смещения немаркированных точек временной крепи, а также изменения формы стен и свода тоннеля. Благодаря высокой плотности сканирования, этот метод дает возможность дистанционно выявлять относительно небольшие зоны изменений структуры массива и состояния крепи. Рассмотрены особенности распространения упругих волновых пакетов на сопряжении временной арочно-бетонной крепи тоннеля с породным массивом. Выполненный анализ сейсмических колебаний пород при воздействии ударом бойка показал, что частоты максимумов спектральной плотности упругой волны в массиве обусловлены формированием низкочастотной (маятниковой) ее компоненты на сопряжении пород алевролита и угля, связаны с размерами их структурных отдельностей и механическими свойствами.
|
