Прогноз геомеханических процессов при строительстве односводчатых станций метрополитена по технологии поэтапного раскрытия выработки в малопрочных скальных грунтах

Цель исследования – повышение эффективности и безопасности проходки тоннельной выработки большого пролета в малопрочных скальных грунтах при ее поэтапном раскрытии опережающими забоями на основе прогноза напряженно-деформированного состояния (НДС) системы «крепь – грунтовый массив». В ходе проведенных исследований построены численные модели для оценки устойчивости выработки большого пролета в процессе выполнения прoходческих работ в малопрочных скальных грунтах, учитывающие: а) технологию раскрытия выработки; б) технологию разрушения внутренних диафрагм; в) степень влияния длины уступов при разработке опережающих выработок и центрального ядра; г) параметры крепи. Использованы отдельные элементы вероятностно-статистического метода системного анализа для определения степени влияния свойств массива на напряженно-деформированное состояние системы «крепь – грунтовый массив». Разработана методика геомеханических процессов, позволившая выявить качественные закономерности исследуемого явления – формирования напряженно-деформированного состояния системы «крепь – грунтовый массив» при раскрытии выработок большого сечения в малопрочном скальном массиве с учетом технологических особенностей проходческих работ, влияющих на распределение усилий в крепи, деформации грунтового массива и осадки земной поверхности. Методика прогноза напряженно-деформированного состояния системы «крепь/первичная обделка – грунтовый массив» при поэтапной технологии раскрытия выработок большого пролета в малопрочных скальных грунтах и разработанный алгоритм решения задач, позволяющие за счет достоверного прогноза устойчивости выработки до возведения постоянной/вторичной обделки повысить эффективность и безопасность выполнения проходческих работ.