Исследование напряженно-деформированного состояния массива пород при проведении перегонных тоннелей в слоистой среде представляет собой достаточно сложную геомеханическую задачу. В статье отражены результаты исследований плоского (двумерного) напряженно-деформированного состояния массива пород вокруг перегонного тоннеля Санкт-Петербургского метрополитена методом конечных элементов. Обобщены данные испытаний физико-механических свойств протерозойских глин, проведенных в разные годы различными организациями. Приведена расчетная схема, представляющая собой двухслойную пластину размером 80 х 80 м с тоннелем диаметром 6 м, пройденным на глубине 60 м от поверхности в протерозойских глинах, покрытых толщей четвертичных отложений переменной мощности. Выявлены причины и механизм деформирования породной толщи, оседаний контакта четвертичных отложений с наносами и, как следствие, дневной поверхности. Результаты расчетов, величины оседания контура тоннеля, оседания контакта глин с наносами при потолочине 5 и 20 м, оседания дневной поверхности, подтвердили сделанное ранее предположение о том, что на деформации покровной толщи существенно влияет мощность глин в кровле тоннеля.
Приведены результаты исследований плоского (двумерного) напряженно-деформированного состояния массива пород вокруг перегонного тоннеля Санкт-Петербургского метрополитена: расчетная схема, результаты расчетов. Выявлены причины и механизм оседаний дневной поверхности и контакта четвертичных отложений с наносами.
Анализируется зависимость устойчивости протерозойских глин в забоях строящихся тоннелей от различных влияющих факторов: глубины заложения, мощности глин от кровли выработки до четвертичных отложений, прочностных свойств пород и диаметра тоннелей. Предложены показатели устойчивости породных обнажений при различных схемах деформирования пород. Показатели устойчивости рекомендуются маркшейдерским службам для использования в прогнозах осадок поверхности под влиянием горно-строительных работ.
