The paper presents a method of calculating the stress-strain state of single-layer and multilayer pressure tunnel linings subjected to inner hydrostatic pressure, with allowance made for rheological properties of rocks and materials of the lining. The method offers a possibility to easily obtain calculation formula for determination of the stress-strain state with due regard for creep of divers structures, provided there exists a corresponding elastic theory solution. Some problems pertaining to description and determination of the creep parameters of rocks and building materials are discussed as applied to calculations of pressure tunnels for inner hydrostatic pressure. It is shown that the pressure tunnel linings are advisable to build of materials having higher than usual creep.
Es wird die Berechnungsmethode des Spannungsverformungszustandes ein- und mehrschichtiger Verkleidungen von Stautunneln vorgestellt, bei der Einwirkung des inneren hydrostatischen Druckes, unter Beruecksichtigung der reologischen Eigenschaften des Berggesteins und des Konstruktionsmaterials der Verkleidung. Der Lösungsweg beruht auf dem einfachen Austausch der Elastizitatskonstanten der entsprechenden Lösung nach der Elastizitatstheorie, gegen in der Zeit veranderliche Moduls. Zur Anwendung in den Berechnungen der Verkleidungen von Stautunneln auf den inneren hydrostatischen Druck, wurden Fragen zur theoretischen Beschreibung und Deffinierung der Parameter des Kriechzustandes von Berggestein und der Konstruktionsmaterialien betrachtet. Es wird angefuehrt, dass es sinnvoll ist, bei der Herstellung der Verkleidungen von Stautunneln, Materialien mit erhöhten Kriecheigenschaften zu verwenden.
On y presente la methode de l''etat de contrainte-deformation du tunnel sous l''action de la pression interieure hydrostatique. Dans les calculs on se rend compte des proprietes reologiques des roches et des materiaux de construction de revêtement. L''application de la methode permet d''obtenir assez simplement les fonctions pour la definition de l''etat de contrainte des constructions de differents types compte tenu du phenomène de fluidite s''il existe une solution de la theorie d''elasticite. On a envisage les problèmes de la description theorique la definition des caracteristiques de la fluidite ''des roches et des materiaux de construction dans le cas de la pression interieure hydrostatique dans les tunnels. ont fait voir la necessite de l''utilisation des materiaux speciaux qui possèdent une fluidite developpee pour la construction des tunnels.
An analysis of pressure tunnel linings behaviour has shown that their stress-strain state changes considerably with time. One of the main factors influencing the stress state of such structures is the creep of surrounding rock and concrete. Due to the fact that in designing the pressure tunnel linings there exist a possibility to take into account the bearing capacity of the surrounding rock mass, the allowance for the rheological processes is of a considerable practical importance, Kubet-sky (1970). This problem is of a comples character, and to improve the reliability of the calculated stress-strain state of underground structures in question it is necessary to perfect the methods of investigating the rheological properties of rock types and materials as well as the methods of anal- ysing the stress-strain state of the structure and the rock mass with due regard for the rheological processes.
RHEOLOGICAL PROPERTIES OF ROCKS.
Construction of an underground structures leads to essential changes of the original natural stress state of the rock massif. As a result in different areas of the massif surrounding the structure a complex stress state arises, which is characterized by the Nadai-Lode parameter
(Equation full in paper)
Available experimental data show that in general the rheological properties of rocks are significantly influenced by the mode of the stress state and its intensity.
