A Method of Designing Pressure Tunnel Linings with Allowance Made for Rheological Processes

Summary: 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 sind 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. ZUSAMMENFASSUNG: Es wird die Berechnungsmethode des Spannungsverformungszustandes ein- und mehrschichtiger Verkleidungen von Stautunneln vorgestellt, bei der Einwirkung des inneren hydrostatischen Druckes, unter Berücksichtigung der reologischen Eigenschaften des Berggesteins und des Konstruktionsmaterials der Verkleidung. Der Lösungsweg beruht auf dem einfachen Austausch der Elastizitätskonstanten der entsprechenden Lösung nach der Elastizitätstheorie, gegen in der Zeit veränderliche 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 angeführt, dass es sinnvoll ist, bei der Herstellung der Verkleidungen von Stautunneln, Materialien mit erhöhten Kriecheigenschaften zu verwenden. RESUME: On y presente la méthode de l’état de contrainte-déformation du tunnel sous l’action de la pression intérieure hydrostatique. Dans les calculs on se rend compte des propriétés réologiques des roches et des matériaux de construction de revêtement. L’application de la méthode permet d’obtenir assez simplement les fonctions pour la définition de l’état de contrainte des constructions de différents types compte tenu du phénomène de fluidité s’il existe une solution de la théorie d’élasticité. On a envisagé les problèmes de la description théorique la définition des caractéristiques de la fluidité des roches et des matériaux de construction dans le cas de la pression intérieure hydrostatique dans les tunnels. Ont fait voir la nécessité de l’utilisation des matériaux spéciaux qui possèdent une fluidité développée pour la construction des tunnels.