The state of stresses, both in the rock massif, surrounding a cavern and in the elements of a consolidating construction largely depends on the natural stresses, which have existed before the excavations, on the technology and the sequence of construction as well. It is suggested that the natural stresses should be calculated in advance by the finite element method in a separate calculation, treating the intact rock massif and considering all the information about the complex geological and topographic formation of the rock massif with its inherent physical and mechanical properties, obtained from the engineering and geological survey. The new state of stresses and deformations, due to changes of the static system (excavations, anchorage, and consequtive involving of consolidating structure elements, etc.) is directly obtained, the calculation being carried out by steps, corresponding to the technology, sequence of construction and anulating the deformations, resulting from the previous step. To that purpose either the method of initial strains or:he method of initial stresses can be used, the advantages of the latter being indicated. the boundary conditions of the rock block, containing the calculated structure are considered into 3 principal groups and estimated from viewpoint of the influence of the eliminated part of the rock massif. A numerical model illustration is produces by the calculation results of a variant solution of an underground hydro-electric station
Der gespannte Zustand im Steinmassiv urn einer Kaverne und in den Elementen des Stutzwerkes hangt in hohem Grade von den natuerlichen Spannungen, die in dem Massiv vor den Grabungen existiert haben und von der Technologie und der Reihenfolge des Augbaus der Konstruktion. Im Vortrag wird vorgeschlagen, das die natuerlichen Spannungen vorzeitig bemessen werden nach der Methode der finiten Elemente in einer speziellen Aufgabe ueber den com Graben ungeruehrten Steinmassiv, indem Kontrolle der ganzen Information gefordert wird, ueber der Topographie, der Geologie und den physikalisch-mechanischen Parameter des Massivs, aus den geologischen Forschungen uebermittelt. Auf der Theorie der Methode der finiten Elemente als eine Deformationsmethode fussend, sind die natuerlichen Spannungen, die auf dieser weise gewonnen sind, von hier an in der Berechnung sind dem Steinmassiv auf solcher Weise angeschrieben, die die ihnen entsprechenden Deformationen ausschliesst. Der neuer Zustand der Spannungen und Deformationen, die aus Veranderungen im statischen System hervorkommen: Grabungen, Ankerien, reihenforgeweise Anschliessen vom Stuetzwerkelemente u.a. folgt unmi telbar, indem die Berechnung in Etappen durchgefuehrt wird, die der Technologie und der Reihenfolge des Aufbaus entsprechen, und es werden anulliert die Deformationen, die aus der Vorigen Etappe stammen. Zu diesem Zweck kann wie die Methode der Einsatzdeformationen, als auch die Methode der Einsatzspannungen benutzt werden, indem die Vorteile der Letzten unterstrichen werden. Die Grenzbedingungen des Steinblocks, der die bemessene Anlage einshliesst, die in drei Hauptgruppen verteilt sind, sind besprochen und abgeschatzt in sachen Einluss des bei der Bemessungen eliminierte Teils vom Steinmassiv.
L'' etat'' des contraintes dans le massif rocheux aux environs d''une caverne et dans les ele ments de la construction de soutenement depend au plus haut point des contraintes naturelles, existantes dans le massif avant les fouilles, de la technologie et de la consecution des travaux de construction. On propose dans l''expose de calculer les contraintes naturelles par la methode des elements finis dans un calcul prealable du massif rocheux intact, tenant compte de toute l''information de la topographie, la geologie et les proprietes physiques et mecaniques du massif rocheux, donnee par les reconnaissances geologiques. Sortant de la theorie de la methode des elements finis en qualite de methode de deformations, les contraintes naturelles recues de cette facon, sont appropriees au massif rocheux à partir de ce moment de calcul, d''une maniere abrogeante les deformations correspondantes.
11 est bien connu que les contraintes et les deformations dans un ouvrage souterrain et dans le massif rocheux qui l''entoure sont etroitement liees aux contraintes naturelles existantes dans le massif avant les fouilles. La sollicitation des elements de la construction souterraine provient de la redistribution de ces contraintes naturelles et les deformations subsequentes dans le massif rocheux pendant les fouilles. D''autre part la redistribution des contraintes est etroitement liee à la consecution des travaux de construction. Cette question nous l''avons dejà discutee (Christov, Iliev 1977). A part le rappel des points de depart de base, on presente dans cet expose certains details, qui auraient ete utiles dans le calcul des problemes des ouvrages souterrains par la methode des elements finis. On presente egalement en qualite d''exemple les resultats du calcul d''une caverne une usine hydraulique en projet.
Malgre la grande importance des contraintes naturelles pour le calcul des ouvrages souterrains normalement on n''en connaft pas grand'' chose. Au mieux on connaft les valeurs des contraintes dans quelques points du massif rocheux, obtenues par des essais in situ. Et ces resultats
