Метод расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Сокорнов Антон Александрович

• Сокорнов Антон Александрович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Сокорнов Антон Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СТАНЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ ПЕТЕРБУРГСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА

1.1. Инженерно-геологические условия Санкт-Петербурга

1.2. Конструктивные решения станций метрополитена глубокого заложения

1.3. Конструктивные решения перегонных тоннелей метрополитена

1.4. Объемно-планировочные и конструктивно-технологические решения узлов

сопряжения перегонных тоннелей со станционными комплексами

Цель работы. Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА НАГРУЗОК НА ОБДЕЛКИ ПЕРЕГОННЫХ ТОННЕЛЕЙ И СТАНЦИЙ МЕТРОПОЛИТЕНА

2.1. Определение напряженно-деформированного состояния обделок по методу СП 120.13330.2022 «Метрополитены»

2.2. Определение напряженно-деформированного состояния обделок по методу

механики подземных сооружений

Выводы по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК УЧЕТА НАЧАЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ВЫРАБОТКИ И ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТОННЕЛЬНОЙ ОБДЕЛКИ НА УЧАСТКЕ СОПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕГОННОГО ТОННЕЛЯ СО СТАНЦИЕЙ МЕТРОПОЛИТЕНА

3.1. Моделирования силового взаимодействия в системе «обделка-грунтовый массив»

3.2. Построение численной модели тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена

3.3. Анализ результатов расчета численной модели тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена

3.4. Разработка методики учета начальных деформаций выработки при расчете нагрузок от горного давления на тоннельную обделку

3.5. Разработка методики физического моделирования тоннельной обделки на

участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ТОННЕЛЬНОЙ ОБДЕЛКИ НА УЧАСТКЕ СОПРЯЖЕНИЯ ПЕРЕГОННОГО ТОННЕЛЯ СО СТАНЦИЕЙ МЕТРОПОЛИТЕНА

4.1. Общие положения метода эквивалентных материалов

4.2. Испытания эквивалентных материалов для физического моделирования тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения

4.3. Моделирование тюбинговых обделок монолитными обделками эквивалентной жесткости

4.4. Конструирование испытательного стенда для физического моделирования тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения

4.5. Проведение эксперимента над физической моделью тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения

4.6. Анализ результатов эксперимента над физической моделью тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения

4.7. Разработка метода расчета напряженно-деформированного состояния обделки

перегонного тоннеля на участке сопряжения со станцией метрополитена

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

Приложение Б. Справка о внедрении результатов диссертационной работы .. 149 в учебный процесс

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В общем объеме объектов строительства на линиях метрополитена в Санкт-Петербурге значительную часть занимают подземные сооружения глубокого заложения. В настоящее время 85% всех станций метрополитена - глубокого заложения (средняя глубина заложения от поверхности до шелыги свода - 51 м). Несмотря на плановый переход на мелкое заложение в окраинных районах города («Шушары», «Дунайская», «Зенит», «Беговая»), генеральный план развития транспортной инфраструктуры Санкт-Петербурга предусматривает строительство новых станций метрополитена в черте исторической застройки на глубоком заложении («Театральная», «Путиловская», «Заставская», «Знаменская», «Балтийская», «Суворовская» и др.).

В инженерно-геологическом отношении благоприятными условиями для строительства станций глубокого заложения являются устойчивые необводненные верхнекотлинские глины, залегающие в центральной части Петербурга на глубинах 30-40 метров. Глубина заложения станции назначается с учетом наличия защитной кровли глин над сводом, обеспечивающей технологическую безопасность строительства без применения специальных способов ведения работ. По причине больших пролетов станций и наличия над верхнекотлинскими глинами слабых слоев четвертичных отложений станционные конструкции рассчитываются на полный вес вышележащих грунтов. Над перегонными тоннелями метрополитена непосредственно на подходе к станциям мощность слоя верхнекотлинских глин колеблется в зависимости от типа и глубины заложения станции в пределах 15-35 м.

Важно отметить, что не существует единого метода расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена. Чаще всего выполняется проверка несущей способности усиленной обделки перегонного тоннеля, в предположении, что величина нагрузки на нее равна той, которая была рассчитана для станционной обделки. При этом вопрос о протяженности участка усиленной

обделки перегонного тоннеля, примыкающей к станции, в большинстве случаев принимается на основе опыта, приобретенного проектировщиками и производителями работ.

Определение напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки перегонного тоннеля непосредственно на участке сопряжения со станцией метрополитена невозможно без понимания природы физического взаимодействия обделки и грунтового массива. Учесть геомеханические процессы распределения напряжений в грунтовом массиве на этом участке возможно путем выполнения специализированной научно-исследовательской работы. Результаты такого исследования имеют практическую значимость для разработки рациональных и экономически эффективных решений с точки зрения несущей способности и материалоемкости тоннельных конструкций Петербургского метрополитена.

Таким образом, разработка метода расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки перегонного тоннеля на участке сопряжения со станцией метрополитена является актуальной задачей для отрасли подземного строительства.

Степень разработанности. Научно обоснованные представления о закономерностях формирования и реализации механических процессов в грунтовых массивах при строительстве подземных сооружений сложились благодаря исследованиям Б. З. Амусина, И. В. Баклашова, Н. С. Булычева, Б. А. Картозии, Ю. М. Либермана, С. Г. Лехницкого, Ю. А. Лиманова, В. Е. Меркина, В. М. Мосткова, А. Г. Оловянного, К. В. Руппенейта, А. Г. Протосени, Н. Н. Фотиевой, K. Terzaghi, L. Rabcewicz , L. Müller, F. Facher, G. Sauer, F. Lunardi, S. Ch. Möller, K. Schikora, Sang Duk Lee, Yong Fang, Yixian Wang, Xinrong Liu.

Исследованию процессов деформирования грунтовых массивов в окрестности подземных сооружений Ленинградского и Петербургского метрополитена, разработке методов прогноза геомеханических процессов и определению напряженного состояния обделок станций и перегонных тоннелей

посвящены работы: Б. З. Амусина, К. П. Безродного, П. А. Деменкова, А. Н. Конькова, Е. Г. Козина, Н. И. Кулагина, Ю. С. Фролова, Т. В. Иванес, А. П. Ледяева, Д. В. Кунца, В. И. Ларионова, М. О. Лебедева, А. К. Поправко, А. Г. Протосени, В. А. Маслака, Г. А. Скобенникова, Ю. А. Филонова, М. А. Карасева и др.

Однако теоретические аспекты вопроса оптимального участка сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена в основном опираются на эмпирику и строительный опыт, ввиду чего такой подход приводит к увеличению материалоемкости тоннельных конструкций. Добиться эффективных проектных решений возможно только путем разработки метода расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки перегонного тоннеля на участке сопряжения со станцией метрополитена.

Цель диссертационного исследования заключается в разработке метода расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки перегонного тоннеля на участке сопряжения со станцией метрополитена глубокого заложения в инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга для снижения материалоемкости конструкций тоннельной обделки.

Область исследования соответствует паспорту научной специальности 2.1.8 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей» по пункту 6: совершенствование методов расчета конструкций, сооружений и их элементов: земляного полотна, пути, оснований, опор, дорожного и аэродромного покрытий, пролетных строений, защитных покрытий, тоннельной обделки, несущих, подпорных и ограждающих конструкций, средств организации движения, водопропускных труб, галерей и т.п., на статические и динамические воздействия природного и техногенного происхождения, включая расчеты напряженно-деформированного состояния и водно-теплового режима, грунтовых массивов, металлических, бетонных и железобетонных конструкций, гидравлического и ледового режимов акваторий мостовых переходов.

Объект исследования: тоннельная обделка перегонного тоннеля на участке сопряжения со станцией метрополитена глубокого заложения.

Предмет исследования: методы расчета напряженно-деформированного состояния подземных сооружений, включая метод конечных элементов и метод учета начальных деформаций выработки.

Научная задача исследования заключается в разработке методики оценки параметров начальных деформаций выработки при расчете нагрузок от горного давления на тоннельную обделку и методики физического моделирования тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения.

Для достижения поставленной цели определены и решены следующие задачи:

- разработка методики оценки параметров начальных деформаций выработки при расчете нагрузок от горного давления на тоннельную обделку;

- создание численной модели участка сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения методом конечных элементов с целью изучения распределения действующих на обделки нагрузок от горного давления;

- разработка методики физического моделирования тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения;

- создание физической модели участка сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения методом эквивалентных материалов для верификации результатов численного моделирования;

- определение оптимальной протяженности участка перегонного тоннеля, на котором необходимо устраивать обделку повышенной несущей способности;

- разработка метода расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена.

Научная новизна диссертации определяется разработкой метода расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена, учитывающего параметры начальных деформаций выработки при расчете нагрузок от горного давления на тоннельную обделку; отличающегося полученными аналитическими уравнениями и установленными закономерностями распределения нагрузок от горного давления на тоннельные обделки; позволяющего повысить точность расчета параметров напряженно-деформированного состояния тоннельных обделок на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения в объемной постановке с учетом параметров проходки тоннелей и снизить материалоемкость строительных конструкций тоннельной обделки.

Теоретическая значимость результатов исследования заключается в дальнейшем развитии методов расчета тоннельной обделки на статические воздействия природного происхождения, включая расчеты напряженно-деформированного состояния грунтовых массивов.

Практическая значимость результатов исследования состоит в том, что разработанные рекомендации могут быть внедрены в проектировании станций метрополитена глубокого заложения для расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки перегонного тоннеля с учетом параметров его проходки, а также границ области влияния тоннельной обделки станции метрополитена на перегонные тоннели для определения рациональных и экономически эффективных решений с точки зрения несущей способности и материалоемкости конструкций.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методика оценки параметров начальных деформаций выработки при расчете нагрузок от горного давления на тоннельную обделку.

2. Методика физического моделирования тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения.

Методология и методы исследований. Для решения поставленных в работе задач применялись методы теории механики грунтов и механики подземных сооружений. Для создания численных моделей применялся метод конечных элементов, реализованный в специализированном геотехническом программном комплексе Midas GTS NX. Для решения уравнений совместности деформаций в системе «обделка - грунтовый массив» в комбинации с методом конечных элементов в работе использована компьютерная программа CONTACT, разработанная при участии автора. Верификация результатов численного анализа выполнялась на физической модели, созданной с применением метода эквивалентных материалов.

Достоверность результатов обеспечивается соответствием исходных данных при численном и физическом моделировании существующим конструктивно-технологическим решениям, принятым в метростроении, соответствием физико-механических характеристик моделируемого грунтового массива результатам лабораторных испытаний; применением апробированных на практике методов теории механики грунтов и механики подземных сооружений, методов расчета тоннельных обделок, применением сертифицированного программного комплекса для исследований на численных моделях, использованием сертифицированного измерительного оборудования для исследований на физической модели; сходимостью расчета напряженно -деформированного состояния тоннельной обделки перегонного тоннеля на участке сопряжения со станцией метрополитена глубокого заложения с данными физического моделирования и натурных испытаний.

Личный вклад автора состоит в обосновании цели, объекта, предмета, научной задачи, научной новизны, теоретической и практической значимости исследования, в анализе научной литературы по вопросам численного и физического моделирования тоннельных обделок, включая значительное число иностранных работ. В диссертации самостоятельно проанализированы конструктивно-технологические параметры станций метрополитена и перегонных тоннелей глубокого заложения; выполнен анализ физико-механических

характеристик грунтового массива; разработана методика оценки параметров начальных деформаций выработки при расчете нагрузок от горного давления на тоннельную обделку; обоснована допустимость численного и физического моделирования тоннельных обделок из железобетонных тюбингов приведенными сечениями для достоверного определения нагрузок от горного давления; выполнено создание численной модели участка сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения методом конечных элементов с целью изучения распределения действующих на обделки нагрузок от горного давления; разработана методика физического моделирования тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения; осуществлен подбор и проведены лабораторные испытания эквивалентных материалов грунта и обделок для создания физической модели участка сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения методом эквивалентных материалов; проведен эксперимент над физической моделью для верификации результатов численного моделирования; установлена оптимальная протяженность участка перегонного тоннеля с обделкой повышенной несущей способности; разработан метод расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена, включающий методику оценки параметров начальных деформаций выработки при расчете нагрузок от горного давления на тоннельную обделку и методику физического моделирования тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена глубокого заложения.

Апробация работы. Содержание и основные положения работы докладывались на научно-технических семинарах кафедры «Тоннели и метрополитены»; на ЬХХ1У Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Транспорт: проблемы, идеи, перспективы» (Санкт-Петербург, 2014 г.); на ЬХХ1Х Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Транспорт: проблемы, идеи, перспективы» (Санкт-Петербург, 2019 г.); на VIII

Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Системы автоматизированного проектирования на транспорте» (Санкт-Петербург, 2019 г.); на E3S Web Conf. Volume 157, 2020, Key Trends in Transportation Innovation (KTTI-2019); на LXXX Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Транспорт: проблемы, идеи, перспективы» (Санкт-Петербург, 2020 г.); на III Бетанкуровском международном инженерном форуме (Санкт-Петербург, 2021 г.); на LXXXIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Транспорт: проблемы, идеи, перспективы» (Санкт-Петербург, 2023 г.); на Международной научно-практической конференции «Проблемы прочности материалов и конструкций», посвященной 160-летию кафедры «Механика и прочность материалов и конструкций» и 170-летию Механической лаборатории имени профессора Н. А. Белелюбского (Санкт-Петербург, 2024 г.).

Внедрение результатов работы. Теоретические результаты исследования использованы при выполнении госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работ в Петербургском государственном университете путей сообщения императора Александра I (Отчет о научно-исследовательской работе «Методика оценки и снижения возможного негативного влияния наземного строительства в охранной зоне эксплуатируемых подземных сооружений метрополитена». Федеральная программа: Научно-технологическое развитие Российской Федерации. Рег. № НИОКТР 122012700115-6. 2021 г; Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка рекомендаций по снижению негативного влияния и обоснованию уровня допустимых дополнительных воздействий на сооружения метрополитена от наземного строительства в их охранной зоне». Федеральная программа: Научно-технологическое развитие Российской Федерации. Рег. № НИОКТР 122121500075-4. 2022 г.; Технический отчет «Геотехнический прогноз (оценка) влияния нового строительства: «Объект бытового обслуживания, расположенного по адресу: г. Санкт-Петербург, Фрунзенский район, Бухарестская улица, участок 1, (северо-западнее пересечения с улицей Турку)» - на объекты метрополитена и на изменение напряженно-

деформированного состояния грунтового массива, вмещающего объекты метрополитена, с прочностным расчётом в пространственной постановке»». Шифр 7067 от 08.11.2021), а также включены в учебные курсы по дисциплинам «Механика подземных сооружений», «Моделирование и расчет подземных сооружений» и «Применение BIM-технологий на всех этапах жизненного цикла тоннелей» для студентов, обучающихся по специальности 23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» по специализации «Тоннели и метрополитены»,.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 5 статей в научных изданиях, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 2 статьи в изданиях, индексируемых в SCOPUS.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем составляет 149 страниц, работа содержит 76 рисунков и 15 таблиц. Список литературы содержит 126 источника, из которых 51 - на иностранных языках.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СТАНЦИОННЫХ КОМПЛЕКСОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ ПЕТЕРБУРГСКОГО МЕТРОПОЛИТЕНА

1.1. Инженерно-геологические условия Санкт-Петербурга

Геоморфологическое строение территории Санкт-Петербурга определяется устройством поверхности дочетвертичных образований, поздне- и послеледниковым рельефом и рельефом современной поверхности, существенно преобразованным за счет комплексного техногенеза [1; 2]. Современный рельеф территории города, представленный Приневской и Приморской низинами, сформировался под влиянием разнообразных геологических процессов, главным образом связанных с эпохами чередующихся оледенений и потеплений [3].

Территория города располагается в пределах северо-западной части крупной региональной структуры, Русской плиты, и имеет двухэтажное строение (рисунок 1.1).

Нижний этаж (фундамент) сложен кристаллическими породами самого древнего архей-протерозойского возраста ЛЯ-РЯ - гранитами, гнейсами, диоритами и другими магматическими и метаморфическими породами. В пределах города породы фундамента залегают на достаточно большой глубине, 180..240 м, и в качестве среды размещения подземных сооружений в настоящее время не рассматриваются. Кристаллический фундамент перекрыт отложениями осадочного чехла, которые составляют верхний этаж плиты. Осадочный чехол представлен отложениями, различающимися по возрасту, генезису, составу, состоянию и свойствам. Тем не менее в разрезе осадочного чехла можно выделить две толщи отложений - верхнюю и нижнюю [2].

Верхняя толща состоит из четвертичных Q (390 тыс. лет и моложе) песчано-глинистых грунтов, происхождение которых связано с тремя

ледниковыми, двумя межледниковыми, позднеледниковым и послеледниковым периодами.

Рисунок 1.1 - Схематический геолого-литологический разрез Санкт-Петербурга

(по Е. К. Мельникову)

Серия оледенений существенно изменила свойства подстилающих грунтов, оказавшихся под давлением ледникового покрова, мощность которого в разные периоды времени изменялась от нескольких сотен метров до 1..2 км. Общая мощность четвертичной толщи зависит от подземного рельефа нижней толщи, которая имеет большой перепад абсолютных отметок за счет размыва грунтов палеореками с высокими скоростями их течения. Так, вне палеодолин мощность четвертичной толщи составляет порядка 30 м, а в тальвеговых (наиболее глубоких) зонах палеодолин возрастает до 120 м [4].

Разрез нижней толщи в Санкт-Петербурге представлен коренными породами, имеющими возраст 550..650 млн лет. В северном и центральном районах города непосредственно под четвертичной толщей, а также в южной части под нижнекембрийскими отложениями залегают верхнекотлинские глины

верхнего венда с тонкими прослоями песчаников У2Ш2. Полная мощность этих отложений варьируется от 12..20 м до 95.. 126 м. Ниже глин залегает водоносный горизонт, приуроченный к песчаникам Нижнекотлинского горизонта У2Ш1 (старое название - Гдовский горизонт). Этот водоносный горизонт входит в состав вендского водоносного комплекса и имеет в пределах города напоры более 90 м [2].

В верхнекотлинских глинах пройдена и функционирует основная часть перегонных тоннелей и подземных станций Петербургского метрополитена -длительные процессы литогенеза превратили глины в прочную и твердую аргиллитоподобную породу [3].

В период изысканий, проектирования и строительства метрополитена изучением свойств верхнекотлинских глин занимались различные организации: ЛГИ (Горный институт - ныне СПГГУ, кафедра инженерной геологии), ВНИМИ (научный центр геомеханики и проблем горного производства СПГГУ), ЛИСИ (Государственный архитектурно-строительный университет), ЛИИЖТ (Петербургский государственный университет путей сообщения), Ленгидропроект, трест ГРИИ, Ленметрогипротранс и др.

Глины исследовались преимущественно лабораторными методами. Образцы отбирались из кернов разведочных скважин и из монолитов, полученных при разработке глин в забоях. Выполнялись сдвиговые и стабилометрические испытания при различных значениях бокового давления. По имеющимся данным [2; 5-10] можно составить следующие представления об основных физических и механических свойствах верхнекотлинских глин (таблица 1.1).

-5

Плотность глин изменяется от 2,04 до 2,80 т/м при среднем значении 2,20

т/м3.

Прочность на одноосное сжатие верхнекотлинских глин изменяется в довольно широких пределах, большое влияние на результаты испытаний оказывает масштабный эффект. Так, по данным ВНИМИ, прочность на сжатие кубических образцов с ребром 5 см изменяется от 2,2 до 8,2 МПа, в то время как прочность образцов с ребром 25 см - от 1,8 до 2,0 МПа.

Таблица 1.1 - Физико-механические свойства верхнекотлинских глин

Показатель Ед. изм. Значения показателя Колич. опред. Примечание

мин. макс. сред.

Плотность, у т/м3 2,08 2,26 2,16 ЛГИ, компрессионные испытания

2,04 2,19 ОАО НИПИИ Ленметрогипротранс

2,09 2,8 2,23 46 ЛИИЖТ

2,23 СПбГАСУ

2,15 СНиП 11-40-80 Метрополитены, табл. 9

Предел прочности при сжатии, Rc МПа 2,2 8,2 5,3 33 ЛГИ

5,5 5,8 5,6 ВНИМИ, кубич. 5 см

1,8 2,0 ВНИМИ, кубич. 25 см

2,5 222* Сводные данные 14 организаций

Сцепление, С МПа 0,01 1,5 0,51 32 ЛИИЖТ

1,25 1,9 ~ 100 ВНИМИ

0,15 0,25 ОАО НИПИИ Ленметрогипротранс

1,12 СПГГУ

840 СПбГАСУ

0,15 СНиП 11-40-80 Метрополитены, табл. 9

Угол внутреннего трения, ф град 29 37 ЛИИЖТ

11 37 ВНИМИ

22 25 ОАО НИПИИ Ленметрогипротранс

23 СПГГУ

22 СПбГАСУ

23 СНиП 11-40-80 Метрополитены, табл. 9

Коэффициент крепости, f 1 1,5 СНиП 11-44-78 Тоннели железнодорожные и автодорожные, приложение

1 СП 120.13330.2012 Метрополитены, таблица 5.9

1,5 ОАО НИПИИ Ленметрогипротранс

Модуль упругости (секущий), E5q МПа 200 300 ОАО НИПИИ Ленметрогипротранс

Модуль общей деформации, Ео МПа 19,7 183 94,4 28* ЛИСИ

21,7 242 71,4 12* ВНИИГ

113 СПбГАСУ

100 1900 675 77 ЛГИ

40 410 185 41 ЛИИЖТ

Коэффициент Пуассона, v 0,13 0,28 0,23 ВНИМИ

0,13 0,19 0,16 8 ЛИИЖТ

0,35 Ленметрогипротранс

* Примечание: образцы отбирались по скважинам

По результатам стабилометрических испытаний можно сделать вывод о широком диапазоне изменения угла внутреннего трения и сцепления. Так,

значения угла внутреннего трения меняются от 11 до 37° (в разы), в то время как сцепление - от 0,01 до 1,5 МПа (в 100-150 раз). При этом наблюдается эффект «выполаживания» - уменьшения угла внутреннего трения с увеличением сцепления на большей глубине, то есть при больших значениях бокового давления в стабилометре (данные ВНИМИ [5] и СПГГУ [2]).

На прочностные характеристики также оказывают большое влияние реологические свойства глин. Значения длительной прочности на сжатие и сцепления составляют 65..70% от кратковременных.

Коэффициент крепости по М. М. Протодьяконову верхнекотлинских глин, согласно многолетним наблюдениям Ленметрогипротранса, ЛИИЖТа и СПГГУ, рекомендуется принимать равным 1,5.

Деформационные характеристики верхнекотлинских глин, так же как и прочностные, зависят от глубины залегания и положения в разрезе относительно направления слоистости. По результатам компрессионных испытаний, выполненных ЛИИЖТ, ЛИСИ и ВНИИ Гидротехники, а также из строительной практики ОАО НИПИИ Ленметрогипротранс среднее значение секущего модуля упругости Е составляет ~ 200 МПа, модуля общей деформации Ео =100 МПа.

Коэффициент Пуассона по измерениям поперечных деформаций составляет в среднем 0,23, изменяясь от 0,13 до 0,28.

Особенности инженерно-геологических условий обусловливают расположение станций с сохранением защитной кровли протерозойских глин для обеспечения технологической безопасности строительства без применения специальных способов ведения работ.

1.2. Конструктивные решения станций метрополитена глубокого заложения

Станции метрополитена глубокого заложения в Санкт-Петербурге представлены следующими конструктивными типами: пилонные, колонные (в том числе станции без боковых посадочных платформ) и односводчатые.

В составе первой очереди метрополитена в 1955 г. (участок от станции «Автово» до станции «Площадь Восстания») были представлены станции глубокого заложения колонного и пилонного типа (исключение составила станция «Автово» - колонная мелкого заложения). Пилонные станции были построены по опыту московского метростроения: три станционных тоннеля с обделкой из чугунных тюбингов внешним диаметром 9,5 м и несущими конструкциями рам проемов в виде клинчатых перемычек.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сокорнов Антон Александрович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Геологический атлас Санкт-Петербурга. - СПб: Комильфо. - 2009. - 57 с.

2. Особенности инженерно-геологических условий Санкт-Петербурга / Р. Э. Дашко, О. Ю. Александрова, П. В. Котюков, А. В. Шидловская. - Развитие городов и геотехническое строительство. - №1. - 2011.

3. Инженерная геология СССР / под ред. И. С. Комарова; главн. ред. Е. М. Сергеев. - Москва: Издательство Московского университета. - Т.1. Русская платформа. - 1978. - 528 с.

4. ТСН 50-302-2004 Санкт-Петербург: Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге. Приложение Д.

5. Механика подземных сооружений. Пространственные модели и мониторинг / А. Г. Протосеня, Ю. Н. Огородников, П. А. Деменков и др., - СПб: СПГГУ-МАНЭБ, 2011. - 355 с.

6. СНиП 11-40-80. Метрополитены.

7. СНиП 11-44-78. Тоннели железнодорожные и автодорожные.

8. СП 120.13330.2022 «СНиП 32-02-2003 Метрополитены».

9. Технический отчет «Исследование деформативных и прочностных свойств протерозойских глин и рекомендации по их использованию при проектировании обделок подземных коллекторов» / П. Л. Клемяционок, И. Б. Ковалев, Т. А. Батуркина. - Ленинград: ЛИИЖТ, 1976.

10. Мангушев, Р. А. Численные, аналитические и полевые методы оценки несущей способности свай и свай-баррет глубокого заложения в слабых грунтах Санкт-Петербурга / Р. А. Мангушев // Численные методы расчетов в практической геотехнике: сборник статей международной научно-технической конференции. -Санкт-Петербург: СПбГАСУ. - 2012. - С. 44-52.

11. Фролов, Ю. С. Метрополитены: учебник для вузов / Ю. С. Фролов, Д. М. Голицынский, А. П. Ледяев; ред. Ю. С. Фролов. - Москва: Желдориздат, 2001. - 528 с.

12. Иванкин, Л. Е. Летопись Ленметростроя: Исторический очерк о ленинградских метростроителях. - Ленинград: Лениздат, 1984. - 174 с.

13. Трефилов, Ю. И. Кембрийский излом / Ю. И. Трефилов. - Санкт-Петербург: Русская коллекция, 2011. - 400 с.

14. Горышин, В. В. В борьбе за высокие скорости проходки / В. В. Горышин // Мы строим метро: сборник. - Москва: Московский рабочий, 1983. - 320 с.

15. Федоров, Г. А. Эффективные конструкции на строительстве Ленинградского метрополитена / Г. А. Фёдоров // Мы строим метро: сборник. -Москва: Московский рабочий, 1983. - 320 с.

16. Деменков, П. А. Методология прогнозирования напряженно-деформирования состояния конструкций станций метрополитена глубокого заложения с учетом этапов строительства / дисс. докт. техн. наук, код специальности ВАК: 25.00.20 / Деменков Петр Алексеевич. - Санкт-Петербург: СПГГУ, 2015. - 304 с.

17. Филонов, Ю. А. Обоснование возможности и целесообразности применения опережающей бетонной крепи при сооружении станций метрополитена в Санкт-Петербурге / дисс. канд. техн. наук, код специальности ВАК 05.23.11 / Филонов Юрий Александрович. - Санкт-Петербург, 2004. - 134 с.

18. Кунец, Д. В. Обеспечение эксплуатационной надежности конструкций, встроенных в односводчатые станции Петербургского метрополитена / дисс. канд. техн. наук, код специальности ВАК 05.23.11 / Кунец Дмитрий Валентинович. -Санкт-Петербург, 2015. - 164 с.

19. Маслак, В. А. Геомеханическое обоснование параметров конструкций пилонной станции метрополитена с малоосадочной технологией строительства: дисс. канд. тенх. наук, код специальности ВАК 25.00.20 / Маслак Владимир Александрович. - Санкт-Петербург, 2011. - 133 с.

20. Карасев, М. А. Прогноз геомеханических процессов в слоистых породных массивах при строительстве подземных сооружений сложной пространственной конфигурации в условиях плотной городской застройки / дисс. докт. техн. наук,

код специальности ВАК: 25.00.20 / Карасев Максим Анатольевич. - Санкт-Петербург: СПГГУ, 2017. - 307 с.

21. Булычев, Н. С. Расчет крепи капитальных горных выработок / Н. С. Булычев, Б. З. Амусин, А. Г. Оловянный. - Москва: Недра, 1974. - 320 с.

22. Картозия, Б. А. Инженерные задачи механики подземных сооружений: учебное пособие / Б. А. Картозия, В. Н. Борисов. - Москва: Издательство Московского государственного горного университета, 2001. - 246 с.

23. Руппенейт, К. В. Введение в механику горных пород / К. В. Руппенейт, Ю. М. Либерман. - Москва: Госгортехиздат, 1960. - 355 с.

24. Лиманов, Ю. А. Осадки земной поверхности при сооружении тоннелей в кембрийских глинах / Ю. А. Лиманов. - Ленинград: Издательство ЛИИЖТа, 1957. - 233 с.

25. Баклашов, И. В. Механика подземных сооружений и конструкции крепей / И. В. Баклашов, Б. А. Картозия. - Москва: Студент, 2012. - 543 с.

26. Меркин, В. Е. Исследование некоторых вопросов напряженного состояния породного массива и конструкции пересадочной станции метрополитена в процессе строительства / дисс. канд. техн. наук, Москва, ВНИИ ТС, 1968.

27. Мостков, В.М. Подземные сооружения большого поперечного сечения / В. М. Мостков. - Москва: Недра, 1974 - 320 с.

28. Фотиева, H. H. Расчет обделок тоннелей некругового поперечного сечения / Н. Н. Фотиева. - Москва: Стройиздат, 1974. - 239 с.

29. Terzaghi, K. Theoretical Soil Mechanics / K. Terzaghi. - New York: John Wiley and Sons, 1943.

30. Rabcewicz, L.v. Influence of Constructional Method on Tunnel Design / L.v. Rabcewicz // Water Power. - 1955.

31. Rabcewicz, L.v. The New Austrian Tunneling Method / L.v. Rabcewicz // Water Power. - 1965. - P. 19-24.

32. Fenner, R. Untersuchungen zur Erkenntnis des Gebirgsdrucks / R. Fenner. -Essen, Germany : Glückauf, 1938.

33. Pacher, F. Deformationsmessungen im Versuchsstollen als Mittel zur Erforschung des Gebirgsverhaltens und zur Bemessung des Ausbaues. In: Müller L. (eds) Grundfragen auf dem Gebiete der Geomechanik / Principles in the Field of Geomechanics. Felsmechanik und Ingenieurgeologie / Rock Mechanics and Engineering Geology, vol 1. Springer, Berlin, Heidelberg. - 1964.

34. Müller, L. Stability of Rock Slopes and Underground Excavations / L. Müller. -Springer, 168 p.

35. Müller, L. Der Felsbau III (Tunneling) / L. Müller. - Salzburg, 1978.

36. Реализованные проекты компании Dr. Sauer $ Partners. URL: http: //proj ects .dr-sauer.com/proj ects

37. Булычев, Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах / Н.С. Булычев. - Москва: Недра, 1989 г. - 270 с.

38. Булычев, Н. С. Механика подземных сооружений: учеб. для вузов. - 2 изд., перераб. и доп. / Н. С. Булычев. - Москва: Недра. - 1994. - 382 с.

39. Lunardi P. Design and construction of tunnels. Analysis of controlled deformation in rocks and soils (ADECO-RS) / P. Lunardi // Springer Verlag Berlin Heidelberg. - 2008.

40. Поправко, А. К. Экспериментальное исследование методом моделирования статической работы станции метрополитена в кембрийских глинах / дисс. канд. техн. наук, Ленинград, ЛИИЖТ, 1965.

41. Ледяев, А. П. Автотранспортные тоннели в дельте реки Невы / дисс. докт. техн. наук: 05.23.15, Санкт-Петербург, 1996 г.

42. Козин, Е. Г. Геомеханическое обоснование способов поддержания перегонных тоннелей метрополитена / дисс. канд. техн. наук, 25.00.20, Санкт-Петербург, 2004.

43. Амусин, Б. З. Исследование статической работы конструкции станции метрополитена закрытого типа, расположенной в кембрийских глинах, с применением АЦВМ / дисс. канд. техн. наук, Ленинград, ЛИИЖТ, 1967.

44. Ларионов, В. И. Исследования методом моделирования статической работы односводчатой станции метрополитена в кембрийских глинах / дисс. канд. техн. наук, Ленинград, ЛИИЖТ, 1969.

45. Кулагин, Н. И. Исследование рациональных методов сооружения односводчатых станций метрополитена в протерозойских глинах / дисс. канд. техн. наук, Ленинград, ЛГИ, 1977.

46. Безродный, К. П. Исследование особенностей статической работы элементов конструкции односводчатых станций метрополитена в протерозойской глине / дисс. канд. техн. наук, Ленинград, ЛГИ, 1978.

47. Деменков, П. А. Геомеханическое обоснование метода расчета нагрузок на станции колонного типа метрополитена глубокого заложения / дисс. канд. техн. наук, Санкт-Петербург, СПбГГИ, 2004.

48. Скобенников Г. А. Исследование работы обделок перегонных тоннелей метрополитена, сооружаемых в протерозойских глинах / дисс. канд. техн. наук, Ленинград, ЛИИЖТ 1972.

49. Лебедев, М. О. Геомеханическое обоснование метода расчета нагрузок на обделки тоннелей метрополитенов / дисс. канд. техн. наук, Санкт-Петербург, СПбГГИ, 2001.

50. Мосолов, Д. А. Эффективные конструктивные параметры облегченных чугунных обделок тоннелей метрополитенов / дисс. канд. техн. наук, Москва, ОАО ЦНИИС, 2007.

51. Фролов, Ю. С. Сдвижение земной поверхности при сооружении пересадочных узлов метрополитена в Санкт- Петербурге / Ю. С. Фролов, В. П. Хуцкий // Подземное пространство мира. - №4. - 2001.

52. Фролов, Ю. С. Особенности статической работы обделки и встроенных конструкций односводчатых станций Санкт-Петербургского метрополитена в процессе длительной эксплуатации / Ю. С. Фролов, А. Н. Коньков, Д. В. Кунец // Промышленное и гражданское строительство. - №5. - 2011. - С. 27-29.

53. Nasri, V. Construction of 86th Street Station large and shallow rock caverns in New York / V. Nasri, S. Hoffman, A. Parikh // Underground - the way to the future! World Tunnel Congress, Geneva, 2013. - PP. 2288-2295.

54. Construction of Metro IV.C2 L advi - Letnany in Prague / V. Barton, M. Kochanek, V. Vales, J. Kutil // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises - Bartak, Hrdina, Romancov & Zlamal. 2007 - PP. 13-18.

55. Prediction and countermeasures of surface subsidence for construction of a large-section tunnel, Yagiyama tunnel of the Sendai-City subway in Japan / K. Kawamura, H. Yoshino, M. Nishikawa, T. Yamamoto, T. Tsuruhara // Underground - the way to the future! World Tunnel Congress, Geneva, 2013. - PP. 2296-2303.

56. Ramos, F. Sao Paulo line 4 - yellow crossing under line 2 metro tunnels / Ramos Fernanda Pereira, Franfa Pedro, Martins Murilo // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

57. Design and construction of a massive tunnel junction for Hong Kong's Express Rail Link Project / S. Pollak, K. Choi, K. Diemont, D. Kwok // Underground - the way to the future! World Tunnel Congress, Geneva, 2013. - PP. 2140-2147.

58. Airport link and northern busway project, Brisbane, Australia / A. Amon, P. Barraclough, M. John, H. Lagger // Underground - the way to the future! World Tunnel Congress, Geneva, 2013. - PP. 2264-2271.

59. Excavation of structually complicated underground station under high density urban area / Tetsuya Kaneko, Gokbora Akay, Masahiko Tsuchiya, Masahiro Iwano // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

60. Gaj, F. Building the underground infrastructure of Lausanne's new m2 metro line / F. Gaj, M. Badoux // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises -Bartak, Hrdina, Romancov & Zlamal. 2007 - PP. 69-74.

61. Salminen, J. Design of the Western Metro Section Matinkyla-Kivenlahti, Espoo, Finland / J. Salminen // Underground - the way to the future! World Tunnel Congress, Geneva, 2013. - PP. 75-80.

62. Meláneo, F. Lisbon Metro. Red Line extension between Oriente Station and the Airport / F. Meláneo // Underground - the way to the future! World Tunnel Congress, Geneva, 2013. - PP. 67-74.

63. Rio de Janeiro subway: safe and economic cut and cover construction using elliptical shafts / Werner Bilfinger, Luiz Eduardo Sozio, Aluisio de Abreu Coutinho Jr., Marco Antonio Lima Rocha, Juliano Penteado // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

64. Metro line 4, Rákóczi tér station / Ferenc Horváth, Árpád Kovács // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

65. Astore, G. Bologna metro line 1: underground station in a complex area / Giuseppe Astore, Simone Eandi, Piergiorgio Grasso // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

66. Geological and geotechnical conditions in underground structures design of Rome subway: the B-Line extension / R. Enrione, A. Eusebio, L. Soldo, R. Funiciello, L. Solimene // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises - Barták, Hrdina, Romancov & Zlámal. 2007 - PP. 59-64.

67. Syken, J. UNDERGROUND: How The TUBE Shaped London / Jeffrey Syken. -PDHonline Course C658 (5 PDH). - 2020.

68. Metro Santiago - Building an urban tunneling industry from the ground up / Alexandre R.A. Gomes, Martin Bofer, Pablo Muñoz // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises - Barták, Hrdina, Romancov & Zlámal. 2007 - PP. 75-80.

69. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014660929. - Учебная программа по определению горного давления и смещений в системе обделка-грунтовый массив «CONTACT» / Ю. С. Фролов, Т. В. Иванес, А. А. Сокорнов. - Санкт-Петербург: ПГУПС. - 20.10.2014.

70. Мамбетов, Ш. А. Геомеханика: учебник: в 2-х т. Т. 1. Основы геомеханики / Ш. А. Мамбетов. - Бишкек: Изд-во КРСУ, 2013. - 138 с.

71. Иванес, Т. В. Механика подземных сооружений / Т. В. Иванес, Ю. С. Фролов. - Санкт-Петербург: ПГУПС, - 2014 г.

72. Сокорнов, А. А. Создание программного комплекса по определению горного давления и смещений в системе «Обделка-грунтовый массив» / А. А. Сокорнов, Т. В. Иванес // Транспорт: проблемы, идеи, перспективы: сборник трудов LXXIV Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 21-25 апреля 2014 г., Санкт-Петербург. - 2014. -С. 93-97.

73. Иванес, Т. В. Механика подземных сооружений. Взаимодействие крепи/ обделки с грунтовым массивом: [электронное учебное пособие] / Т. В. Иванес, А. А. Сокорнов. - Санкт-Петербург: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2022. - 61 с.

74. Oreste, P. A numerical approach to the hyperstatic reaction method for the dimensioning of tunnel supports / P. Oreste // Tunnelling and Underground Space Technology. - 2007. - Vol. 22. - Iss. 2. - P. 185-205. DOI: 10.1016/j.tust.2006.05.002.

75. The behaviour of the segmental tunnel lining studied by the hyperstatic reaction method / N. A. Do, D. Dias, P. Oreste, I. D. Maigre // European Journal of Environmental and Civil Engineering. - 2014. - Vol. 18. - Iss. 4. - P. 489-510. DOI: 10.1080/19648189.2013.872583.

76. Лянда, А. А. Программа РК-6 (учебная версия) [Программа для ЭВМ] / А. А. Лянда, Т. А. Мичурина, Т. В. Назарова. - Санкт-Петербург: Ленметрогипротранс, 2000.

77. Статический расчет конструкций подземных сооружений (Часть I. Расчет обделок тоннелей, шахтных стволов и станций метрополитена глубокого заложения): учеб. пособие / Т. В. Иванес, А. Н. Коньков, А. А. Сокорнов, А. Л. Новиков. - Санкт-Петербург: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2021. - 54 с.

78. Фролов, Ю. С. Механика подземных сооружений / Ю. С. Фролов, Т. В. Иванес. - Санкт-Петербург: ПГУПС. - 1997. - 102 с.

79. Ghorbani, Ali. A comprehensive solution for the calculation of ground reaction curve in the crown and sidewalls of circular tunnels in the elastic-plastic-EDZ rock

mass considering strain softening / Ali Ghorbani, Hadi Hasanzadehshooiili // Tunnelling and Underground Space Technology. - Volume 84. - 2019. - PP. 413-431.

80. Möller, S. Ch. Tunnel induced settlements and structural forces in linings / S. Ch. Möller. - Institut für Geotechnik der Universität Stuttgart. - 2006.

81. Vermeer, P. A. On the ground response curve / P. A. Vermeer, T. Marcher, N. Ruse // Felsbau. - 20 (6). - 2002. - PP. 19-24.

82. Finite element analyze single shell lining based on contact mechanics / Junru Zhang, Wenge Qiu, Huijian Zhang // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises - Bartak, Hrdina, Romancov & Zlamal. 2007 - PP. 1355-1359.

83. Contracting issues for conventional tunnelling / Nasri Munfah // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises - Bartak, Hrdina, Romancov & Zlamal. 2007 - PP. 1559-1564.

84. Tunnel excavation in a squeezing ground and an unconsolidated gravel layer / N. Nakayama, N. Uryu, T. Miyazaki, N. Koya, M. Hashizume, H. Kinashi, T. Matsubara, J. Suzuki // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

85. Jassionnesse, C. New development using the "convergence-confinement" method in an anisotropic stress field / C. Jassionnesse, A. Tsirogianni, M. Favre // Underground - the way to the future! World Tunnel Congress, Geneva, 2013. -PP. 738-745.

86. Schikora, K. Berechnungsmethoden moderner bergmännischer Bauweisen beim U-Bahn-Bau / K. Schikora, T. Fink // Bauingenieur. - 57. - 1982. - PP: 193-198.

87. Safety problems of underground structures in the design / N. Bulychev, N. Fotieva, A. Levchenko // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises -Bartak, Hrdina, Romancov & Zlamal. 2007 - PP. 409-413.

88. Example of excavation of a shallow city ring tunnel in soft ground by the observational method - expectations and reality / Jan Rozek, Lubomir Kos ik // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

89. Иовлев, Г. А. Прогноз устойчивости подземных сооружений в физически нелинейных грунтовых массивах: дисс. канд. техн. наук, код специальности ВАК: 25.00.20 / Иовлев Григорий Алексеевич. - Санкт-Петербург: СПбГУ, 2020. -162 с.

90. Midas GTS NX 2020: Пособие по расчетам / © MIDAS Software Russia. -2020.- 342 с.

91. Сокорнов, А. А. Моделирование и расчет подземных сооружений: [электронное учебное пособие] / А. А. Сокорнов, А. Н. Коньков. - Санкт-Петербург: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2022. - 74 с.

92. Змеев, А. А. Комбинация аналитического метода и метода конечных элементов при моделировании проходки тоннеля в скальных грунтах / А. А. Змеев, А. А. Сокорнов // Неделя науки - 2023: [электронный сборник лучших докладов обучающихся факультета «Транспортное строительство» ФГБОУ ВО ПГУПС] / под общ. ред. канд. техн. наук, профессора Н. С. Бушуева. - Санкт-Петербург: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2023. - С. 118-122.

93. Structural forces in segmental linings: process-oriented tunnel advance simulations vs. conventional structural analysis/ Ahmed Marwan, Vojtech Ernst Gall, Abdullah Alsahly, Günther Meschke// Tunnelling and Underground Space Technology. - Volume 111. - 2021.

94. Отчет по теме «Экспериментально-теоретические исследования напряженно-деформированного состояния сборной ж.б. обделки, сооружаемой в зоне «Размыва» / Д. М. Голицынский, Ю. С. Фролов, А. Н. Коньков - Санкт-Петербург: МПС Российской Федерации Петербургский государственный университет путей сообщения, кафедра «Тоннели и метрополитены», 2001 г.

95. Study on the Mechanical Behavior and the Model Test of Segmental Linings for the Shield Tunnel Undercrossing the Yellow River / Yong Fang, Huiwu Wang, Jianning Guo, Zhongtian Chen, Chao Wu // Procedia Engineering. - Volume 166. - 2016. - PP. 19-31.

96. Simulating tunnel support integrity using FEM and FDEM based on laboratory test data/ Johnson H, Bryan S. A. Tatone, Giuseppe M. Gaspari, Giovanni Grasselli// Tunnelling and Underground Space Technology. - Volume 111. - 2021.

97. Study on the long-term performance of cement-sodium silicate grout and its impact on segment lining structure in synchronous backfill grouting of shield tunnels / Shimin Wang, Chuan He, Liang Nie, Guangchao Zhang // Tunnelling and Underground Space Technology. - Volume 92. - 2019.

98. Minimum cover depth estimation for underwater shield tunnels / Panpan Guo, Xiaonan Gong, Yixian Wang, Hang Lin, Yanlin Zhao // Tunnelling and Underground Space Technology. - Volume 115. - 2021.

99. Analysis of ground surface settlement induced by the construction of mechanized twin tunnels in soil-rock mass mixed ground/ Zuliang Zhong, Chao Li, Xinrong Liu, Yifei Fan, Ninghui Liang// Tunnelling and Underground Space Technology. - Volume 110. - 2021.

100. Коньков, А. Н. Анализ результатов математического моделирования тюбинговых тоннельных обделок при использовании приведенных сечений / А. Н. Коньков, А. А. Сокорнов // III Бетанкуровский международный инженерный форум: сборник трудов. В 2 томах. Том 1, Санкт-Петербург, 2-3 декабря 2021 года / редколлегия: Т. С. Титова, А. В. Бенин; ответственные за выпуск: О. В. Гимазетдинова, М. С. Панова. - Санкт-Петербург: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2021. - С. 207-209.

101. Konkov, A. N. The results analysis of the tubing tunnel facing mathematical modeling using the reduced sections / A. N. Konkov, A. A. Sokornov, K. V. Korolev // International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia - 2021. TransSiberia 2021. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 402. Springer, Cham. - 2022. -Volume 1. - PP. 568-576.

102. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции.

103. Моделирование проявлений горного давления / Г. Н. Кузнецов, М. Н. Будько, Ю. И. Васильев и др. - Ленинград: Недра, 1968. - 280 с.

104. Лиманов, Ю. А. Моделирование тоннелей методом эквивалентных материалов (техническое описание экспоната) / Ю. А. Лиманов и др. -Ленинград: ЛИИЖТ, 1964.

105. Huang, G. Numerical simulation of mechanism behavior of the horizontal stratum tunnel adopting 3 Dimensional Element Code (3DEC) / G. Huang, W. Qiu, H. Zhang // Underground - the way to the future! World Tunnel Congress, Geneva, 2013. - PP. 830-835.

106. Behaviour of the cut-and-cover tunnel in unsymmetrical condition / Chang Hee Hwang, Chan Gi Jung, Sang Duk Lee // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

107. Фролов, Ю. С. Решение задач геомеханики методом физического моделирования при строительстве метрополитена в Санкт-Петербурге / Ю. С. Фролов, А. Н. Коньков, А. А. Ларионов // Промышленное и гражданское строительство. - №9/ - 2013. - C. 71-73.

108. Фролов, Ю. С. Физическое моделирование в ходе научного сопровождения строительства подземных сооружений метрополитена в условиях Санкт-Петербурга/ Ю. С. Фролов, А. Н. Коньков, А. А. Ларионов // Записки горного института. Современные проблемы геомеханики, геотехнологии и маркшейдерского дела. - 2012. - C. 43-50.

109. Frolov, Y. S. Scientific substantiation of constructive-technological parameters of St. Petersburg subway underground structures / Y. S. Frolov, A. N. Konkov, A. A. Larionov // Transportation Geotechnics and Geoecology, TGG 2017, 17-19 May 2017. - Saint Petersburg, Russia. - 2017. - PP. 673-680.

110. Optimal pillar width of twin tunnels in horizontal jointed rock / Kim Dong Kook, Oh Bum Jin, Lee Sang-Duk // World Tunnel Congress «Safe Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

111. Load on pillar and block displacement during two-arch tunnel excavation in jointed rock mass / Hong-Moon Kim , Sang-Duk Lee // World Tunnel Congress «Safe

Tunnelling for the City and for the Environment», the 35th ITA-AITES general assembly, Hungary, 2009.

112. A study of the invert tunnel's behavior in a weathered-rock using laboratory model test and numerical analysis / K. J. Kim, S. Y. Koh, S. Y. Choo, C. S. Hong, D. J. Hwang // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises - Bartak, Hrdina, Romancov & Zlamal. 2007 - PP. 501-506.

113. Loads on the center pillar of two-arch tunnel under the influence of discontinuity planes in the ground // Sang Duk Lee, Gwang Wook Byun, Bum Jin Oh, Il Woo Lee // Underground Space - the 4th Dimension of Metropolises - Bart k, Hrdina, omancov & Zlamal. 2007 - PP. 533-537.

114. Отчет о НИР по теме «Исследование вопросов применения набрызгбетона в качестве временной крепи и обделок тоннелей горных выработок, сооружаемых в протерозойских глинах с разработкой вопросов технологии производства работ», ЛИИЖТ, 1968.

115. Отчет НИР «Исследование методом моделирования односводчатых станций метрополитена в кембрийских глинах», ЛИИЖТ, 1968.

116. Отчет НИР «Исследование деформативных и прочностных свойств протерозойских глин и рекомендаций по их использованию при проектировании обделок подземных коллекторов», ЛИИЖТ, 1976.

117. ГОСТ 12248-2010 «Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости».

118. Sokornov A. A. Laboratory test of equivalent material as artificial ground/ A. A. Sokornov, E. A. Shaposhnikov, A. N. Konkov// E3S Web Conf. Volume 157, 2020, Key Trends in Transportation Innovation (KTTI-2019). - 2020.

119. Сокорнов, А. А. Лабораторные испытания искусственных грунтов / А. А. Сокорнов, Е. А. Шапошников, А. Н. Коньков // Путевой навигатор. - 2019. -№41 (67) - С. 49-55.

120. Петрова, Т. М. Воздушные вяжущие и оценка их качества: учебное пособие / Т. М. Петрова, Н. А. Джаши, О. М. Смирнова. - Санкт-Петербург: ПГУПС, 2014. - 48 с.

121. ГОСТ 23789-2018 «Вяжущие гипсовые. Методы испытаний».

122. ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии (с Изменениями N 1, 2)».

123. Фролов, Ю. С. Сооружение тоннелей щитами с активным пригрузом забоя: учебное пособие / Ю. С. Фролов, Т. В. Иванес. - Санкт-Петербург: ПГУПС, 2011.

124. ООО НИПИИ «ЛЕНМЕТРОГИПРОТРАНС». Строительство Лахтинско-Правобережной линии от станции «Спасская» до станции «Морской фасад» для государственных нужд Санкт-Петербурга. Проектная документация. Первый этап строительства: участок от станции «Спасская» до станции «Большой проспект». Раздел 3 «Технологические и конструктивные решения. Искусственные сооружения». Часть 2«Объемно-планировочные и конструктивные решения». Книга 2.1 «Графические материалы. Станция «Театральная». 2815-1-ТКР 2.2.1. Том 3.2.2.1. 2013.

125. ООО НИПИИ «ЛЕНМЕТРОГИПРОТРАНС». Строительство Лахтинско-Правобережной линии от станции «Спасская» до станции «Морской фасад» для государственных нужд Санкт-Петербурга. Проектная документация. Первый этап строительства: участок от станции «Спасская» до станции «Большой проспект». Раздел 3 «Технологические и конструктивные решения. Искусственные сооружения». Часть 2«Объемно-планировочные и конструктивные решения». Книга 2.2 «Графические материалы. Станция «Большой проспект». 2815-1-ТКР 2.2.2. Том 3.2.2.2. 2013

126. Определение добавочного давления на подземные сооружения метрополитена от наземного строительства/ А. А. Сокорнов, А. Н. Коньков, А. Л. Новиков, Е. Г. Козин // Путевой навигатор. - 2020. - №42 (68). - С. 36-41.

Приложение А

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

Приложение Б

Справка о внедрении результатов диссертационной работы

в учебный процесс

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» (ФГБОУ ВО ПГУПС)

Московский пр.. д.9. Санкт-Петербург. 190031 Телефон: [phone]. факс: [phone] E-mail: dpu№peups.ru; httn:.''/www.pgups.ru ОКПО 01115840, ОГРН 1027810241502, ИНН 7812009592/ КПП 783801001

Jt.cs.mf № ccU/ б'- 0

На № от

СПбПУ Диссертационный совет У .2.1.8.53

СПРАВКА

о внедрении результатов диссертационной работы Сокорнова Антона Александровича «Метод расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена» в учебный процесс

Настоящей справкой подтверждается практическое использование в учебном процессе федерального государственного образовательного учреждения высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» на кафедре «Тоннели и метрополитены» факультета «Транспортное строительство» основных результатов диссертационной работы Сокорнова Антона Александровича «Метод расчета напряженно-деформированного состояния тоннельной обделки на участке сопряжения перегонного тоннеля со станцией метрополитена».

Результаты, полученные Сокорновым Антоном Александровичем в ходе работы над диссертацией, нашли применение в рамках подготовки специалистов по дисциплинам Б1.В.17 «Механика подземных сооружений», Б1.В.ДВ.1.1 «Моделирование и расчет подземных сооружений» и Б1.В.ДВ.1.2 «Применение В1М-технологий на всех этапах жизненного цикла тоннелей» для студентов, обучающихся по специальности 23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» по специализации «Т^я^гч*»метрополитены».

проректор

Первый проректор по учебной работе

Заведующий кафедрой «Тоннели и метрш}&11щ£и*$'

П.К. Рыбин

А.П. Ледяев