Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Interpreting in the Construction Industry Geotechnics and Underground Construction

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
1.7 Mб
Скачать

It showed that the induced _______ stress of shotcrete lining was less than the allowable tensile ____________ of shotcrete lining (ft = 3.5 MPa) which indicates that no damage occurred in the lining.

Whereas, for applied ___________ weights (W= 10000 kg) located at D = 10 m, the ________ stress of shotcrete lining was greater than the allowable _________

strength.

B. Work in pairs. One student reads out loud and the other one interprets the text.

Task 10

A. Fill in the gaps with appropriate words from the Memorize the following section:

Memorize the following:

crown

здесь: свод туннеля

compression stress

напряжение при сжатии

compressive strength

прочность при сжатии

compressive force

сжимающее усилие

shotcrete bending compressive stress

сжимающее напряжение

analysis

при изгибе торкрет-бетона

The induced _____________ stress of shotcrete lining was less than the allowable _____________ strength of shotcrete lining (35 MPa) under the effect of different charge weight and crown-detonation distances which indicates that no damage occurred in shotcrete lining due to compression _____________.

B. One student reads out loud and the other one interprets the text.

Task 11

А. Look up in dictionaries the following abbreviations of measurements:

1)mPa =

2)kN/m3 =

3)kPa =

Memorize the following:

strain to failure

деформация при разрыве (разрушении)

Unconfined/Uniaxial Compressive

прочность на одноосное сжатие

Strength (UCS)

 

31

B. Take turns to read out loud and interpret the following information:

1. Mechanical properties of shotcrete

2. Rock Mass Rating RMR

lining

RMR 80 Hard

Uniaxial compressive strength (MPa)

Uniaxial compressive strength (MPa)

35

129.5

Tensile strength (MPa) 3.5

Tensile strength (kPa) 471

Shear strength (kPa) 6.3

Shear strength (kPa) 847.8

Unit weight (kN/m3) 27.5

Unit weight (kN/m3) 26.5

Min. strain to failure 0.01

Min. strain to failure 0.0025

Task 12. Take turns to read out loud and interpret the following information:

Memorize the following:

 

crown displacement

 

перемещение свода

 

 

 

rock bolt axial force analysis

 

расчет осевого усилия в анкерной крепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Excavation

Crown

Shotcretetensile

Rockboltaxial

 

 

 

displacement

 

 

 

direction

strength (MPa)

force (kN)

 

 

 

 

(mm)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(completed tunnel)

Incheon

5.3

2.92

7.40

 

 

 

 

 

 

 

Gimpo

5.73

2.93

8.70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(completed tunnel)

Incheon

6.11

4.26

24.75

 

 

 

 

 

 

 

Gimpo

6.06

2.57

24.20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(prospective tunnel)

Incheon

11.75

4.32

36.98

 

 

 

 

 

 

 

Gimpo

6.14

4.38

23.76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(prospective tunnel)

Incheoh

10.61

7.21

40.70

 

 

 

 

 

 

 

Gimpo

6.71

4.94

24.78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(prospective tunnel)

Incheoh

1.93

1.24

4.14

 

 

 

 

 

 

 

Gimpo

1.92

1.49

4.13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(prospective tunnel)

Incheoh

1.95

1.7

4.24

 

 

 

 

 

 

 

Gimpo

1.98

1.5

4.24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Management Standard

Under 20 mm

8.40 MPa

88.70 kN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Task 13. You are at an underground construction conference. Your fellow mate reads out loud, you make notes and interpret:

32

Memorize the following:

sinkhole

здесь: провал

collapse

здесь: обрушение

subsidence

оседание

schistosity and foliation

здесь: сланцеватость и слоистость

finite-element analysis (FEA)

метод конечных элементов (МКЭ)

tunnel heading

забой туннеля

ASinkholes have significant environmental impacts and more importantly, they threaten the stability of surface and subsurface infrastructures above the excavations. The progressive collapse and sinkhole subsidence in the Dolaei road tunnel is considered as a case history. Understanding the geological and geotechnical characteristics of rocks is the fundamental step for analysing the mechanisms of instability. Rock mass characteristics are reviewed, and the most effective factors impacting the tunnel’s stability are identified and discussed. The role of the method of excavation and support in controlling ground movements are assessed through numerical modellings. The effect of pre-support as a practical technique for controlling ground movements and preventing sinkhole formation in weak rocks is also discussed. Outcomes of this study indicate that the rock mass surrounding the Dolaei tunnel consists of highly tectonised and foliated metamorphic rocks. Schistosity and foliation considerably influence the strength and deformability of the rock mass. This study shows that the geological characteristics of the rocks in the Dolaei tunnel had substantial effect on the collapse and sinkhole formation. The numerical findings also reveal that employing pre-supporting techniques, using a staged excavation and applying composite support systems (consisting of rock bolts and reinforced shotcrete) are practical remedies to prevent the progressive collapse, and to avoid the formation of sinkholes during excavation in weak rocks in shallow depths.

BThe behaviour up to failure of shallow underground openings is discussed on the basis of some laboratory, small-scale model tests and of finite element simulation. The experimental results are first illustrated. The phenomenon of strain localisation that characterizes the medium surrounding the model tunnels is discussed, recalling two alternative approaches for its numerical interpretation. On this basis, a finite element procedure for strain softening analyses is outlined and applied to the simulation of the tests in both twoand three-dimensional conditions. The comparison between experimental and numerical results leads to some conclusions on the influence of strain localisation on the overall behaviour of shallow tunnels and on the stability of their headings.

33

Task 14. Listen and interpret via: https://www.youtube.com/watch?v=cXxiLlz26Zs

Task 15. Translate from Russian into English in the written form. Then work in pairs: take turns to read out loud your English translations and interpret:

13. Материалы для конструкций туннелей

3.1.Бетон и арматура для бетонных и железобетонных конструкций туннелей (обделка, порталы и др.) должны удовлетворять требованиям СП 41.13330.2012 , СП 63.13330.2012 и настоящего раздела.

3.2.Классы бетона по прочности на сжатие должны назначаться не ниже для конструкций:

монолитных бетонных и железобетонных......

В15

сборных железобетонных.................................

В30

набрызг-бетонных..............................................

В25

При надлежащем обосновании допускается применение бетона более низких классов со специальными добавками, улучшающими его свойства, а также бетонов на алунитовом и других самонапрягающих цементах.

Возраст (срок твердения) бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение и маркам по водонепроницаемости и морозостойкости, принимается равным 180 дням. Если известны сроки фактического загружения конструкций, способы их возведения, условия твердения бетона, вид и качество применяемого цемента, допускается устанавливать класс и марку бетона в ином возрасте.

3.3.При назначении класса и марки бетона обделок туннеля, располагаемого в вечномерзлых грунтах, необходимо учитывать возможность периодического (сезонного) замораживания и оттаивания бетона.

3.4.Классы набрызг-бетона и торкрета следует назначать по прочности на осевое растяжение не ниже Вt 2,4. Значения нормативных и расчетных сопротивлений набрызг-бетона и торкрета должны приниматься, как и для бетонов, в соответствии со СНиП 2.03.01-84.

Модули упругости набрызг-бетона и торкрета для классов Вt 2,4, Вt 2,8, Вt 3,2 необходимо принимать равными соответственно 3,25×104, 3,6×104

и 3,9×104 МПа (3,32×105, 3,67×105 и 3,98×105 кгс/см2).

3.5. Прочностные и деформационные характеристики монолитнопрессованного бетона следует назначать по данным экспериментальных исследований.

34

3.6. Для гидротехнических туннелей следует применять горячекатаную арматурную сталь периодического профиля классов А-II и А-III.

Расчетные сопротивления арматурной стали для железобетона и анкерной крепи должны соответствовать требованиям СП 41.13330.2012.

3.7.Марки стали для стальных оболочек комбинированных обделок необходимо принимать согласно обязательному приложению 1.

3.8.Обделки (или покрытия) гидротехнических туннелей с повышенной кавитационной стойкостью и стойкостью к истиранию необходимо предусматривать из высокопрочных бетонов со специально подобранным составом. Допускается также применение специальных бетонов (латексного и других бетонов на основе полимерных вяжущих) и покрытий (полимеррастворов, полимермастик).

2 Горные породы в земной коре находятся в естественно напряженном состоянии, вызванном гравитационными силами. Проходка подземных горных выработок (туннелей, штолен, штреков и т. п.) вызывает в массиве пород перераспределение напряжений, причем на одних участках возникает повышенное сжатие, на других – растягивающая сила.

При концентрации напряжений возникает горное давление, воздействующее на крепь подземных выработок. Горное давление можно понимать как силу давления на крепь, вызванную движением горных пород в сторону выработки. Горное давление зависит от геологического строения массива и свойств пород, глубины заложения и особенностей самой выработки. Оно колеблется от 0 до 1200 МПа.

Горное давление приводит к ряду инженерно-геологических явлений, возникающих вокруг подземных выработок и на поверхности земли, – горные удары, обрушение, сдвижение массива пород и т.д. Эти явления развиты не только на обширных пространствах горно-промышленных районов, таких как Донбасс, Урал, Кузбасс, где добывают полезные ископаемые подземным способом. Они могут возникать в городах и рабочих поселках, где в строительных целях выполняют различные подземные выработки типа тоннелей и других подземных сооружений.

Сдвижение горных пород. Наиболее крупные деформации зданий и сооружений возникают при сдвижении массивов горных пород. Под сдвижением обычно понимают деформацию пород, залегающих непосредственно над горными выработками (или выработанными пространствами). Участок земной поверхности, подвергшийся сдвижению, назы-

вают мульдой сдвижения.

35

Развитие процессов сдвижения зависит от свойств пород, слагающих толщу над горной выработкой, и прежде всего от их прочности и способности к пластическим деформациям. В таких прочных, но непластичных породах, как песчаники, известняки, сдвижение происходит при значительной выработке пространства по площади, но зато оно будет развиваться быстро в форме обрушения с образованием трещин и провалов на земной поверхности. В пластичных породах (глины, глинистые сланцы и т.п.) сдвижение начинается при значительно меньших размерах выработанного пространства. На поверхности земли это выражается в виде плавного прогибания, причем оно происходит постепенно, длительное время без каких-либо трещин на поверхности.

36

UNIT 4. GEOSYNTHETICS AND THEIR TYPES

Task 1. Look at the pictures below. What are your ideas about the role of geosynthetic materials in the construction industry?

A.

C.

B.

D.

Task 2. Translate the text and enumerate the applications of geosynthetics in the construction industry:

Memorize the following:

To stabilize – придавать устойчи-

Tensile strength – прочность на

вость (грунтовым слоям на откосах)

растяжение

 

 

To reinforce – армировать

Civil engineering – гражданское

 

строительство

 

 

To drain – дренировать

Soil – грунт

 

 

Geosynthetics are used to improve soil (to increase tensile strength and reduce deformations) and to solve civil engineering challenges. They have the ability to separate, filter, reinforce, protect, isolate, or drain. Their key functions are separation, reinforcement, filtration, drainage, barrier, container and energy absorption.

37

Task 3. Match types of geosynthetic materials and their mixed Russian translations:

1) Geotextile

А. Георешетка

2) Geogrid

Б. Геосетка

3) Geomembrane

В. Геокомпозитные материалы

4) Geonet

Г. Геопена

38

5) Geocomposites

Д. Геоячейка

6) Geosynthetic clay liner (GCL)

Е. Материалы для защиты от

 

эрозии

7) Geocell

Ж. Геотекстиль

8) Geofoam

З. Геобентонитовое полотно

 

Бентонит – природный глинис-

 

тый минерал, имеющий свойст-

 

во разбухать при гидратации.

39

9) Erosion control products

И. Геомембрана

 

 

KEY: 1Ж, 2А, 3И, 4Б, 5В, 6З, 7Д, 8Г, 9Е.

Task 4. Take turns to read out loud and interpret the lines below. Name the terms which are irrelevant in this case; what industry do they refer to?

1)Geocell – erosion control products – civil aircraft – to stabilize soil

2)Civil engineering problems – aircraft engine – geotextile – geosynthetic clay liner

3)Jet engine manufacturing – geocomposites – geonet – geomembrane

4)Geogrid – GCL – commercial aircraft – geofoam.

Task 5. Work in pairs. Take turns to read out loud and interpret the collocations below:

Pay attention to translating

Noun + Noun phrases and numbers correctly

1) high quality geogrid products

2)

600-mm wide geocomposite mem-

 

 

brane

3)

360-ftx 15-ft black geotextile

4) geotextile-geogrid composites

5)

24-inch-thick erosion protection layer

6)

3D structural geocells

7) a geomembrane supported

8)

12-inch thick EPS39 geofoam

geosynthetic clay liner

blocks

Task 6. Read the text about geotextiles. Draw a mind map detailing the characteristics of the materials in English and Russian:

Memorize the following:

Permeable fabric – проницаемоепо-

Needle-punched fabric – иглопробив-

лотно

ноеполотно

Woven fabric – тканое полотно

Heat-bonded fabric – термоскреплен-

 

ное полотно

Alkaline – щелочной

Durability – здесь: долговечность

Polyethylene of high density (HDPE) –

Leachate – здесь: сточные воды, проса-

полиэтилен высокой плотности

чивающиеся в грунт (со свалок и пр.)

40