Работа посвящена изучению процессов сдвижений и деформаций поверхности при строительстве эскалаторных тоннелей метрополитена способом искусственного замораживания грунтов. Рассмотрены особенности технологии строительства и замораживания, характеристики пород, в которых производится проходка эскалаторных тоннелей. Представлены данные специально организованных, натурных маркшейдерских наблюдений за деформациями на земной поверхности. Определены основные факторы, влияющие на деформационные процессы в замороженной толще слоистого неоднородного массива с наклонной выработкой, показана сложность прогнозной задачи и необходимость упрощения расчетной схемы. Работа ориентирована на оценку наименее изученных геомеханических процессов пучений-поднятий и деформаций в периоды активной и пассивной стадий замораживания. При изучении процессов сдвижений земной поверхности и породного массива использовался метод конечных элементов и анализ полученных данных c использованием натурных наблюдений за сдвижениями. Для моделирования предложена упрощенная расчетная схема, позволяющая учитывать неравномерное влияние замораживаемых пород неоднородной слоистой толщи массива с крупной наклонной тоннельной выработкой. Показана удовлетворительная сходимость данных натурных маркшейдерских наблюдений на земной поверхности и результатов моделирования геомеханических процессов для периода активной и пассивной стадий замораживания. Предложенная схема расчета рекомендована для прогноза деформаций на стадиях подземного строительства, характеризующихся развитием на поверхности наиболее опасных для зданий и сооружений деформаций растяжения.

The work is devoted to the study of the processes of displacement and deformation of the surface during the escalator tunnels construction of the subway by the method of artificial freezing of soils. The features of the construction and freezing technology, the rocks characteristics in which the escalator tunnels made are considered. The data of specially organized, full-scale surveying observations of deformations on the earth surface are presented. The main factors influencing deformation processes in the frozen strata of a layered inhomogeneous rock mass with inclined tunneling are determined, the complexity of the predictive task and the need to simplify the design scheme are shown. The work is focused on the assessment of the least studied geomechanical processes of soil heaving-uplifts and deformations during the periods of active and passive freezing stages. When studying the displacements processes of the earth surface and rock mass, the finite element method and analysis of the obtained data using field observations of displacements were used. A simplified calculation scheme is proposed for modeling, which allows taking into account the uneven influence of frozen rocks of an inhomogeneous layered rock mass with a large inclined tunneling. The satisfactory convergence of the data of field surveying observations on the earth surface and the results of modeling geomechanical processes for the period of active and passive freezing stages is shown. The proposed calculation scheme is recommended for the prediction of deformation at the stages of underground construction, characterized by the development of the most dangerous tensile deformations of buildings and structures on the surface.