Certain Peculiarities of Rock Pressure Manifestation in Arpa-Sevan Tunnel Construction

Summary: The present paper reports the results of combined investigations of rock pressure manifestation and of rock mass stresses and deformation as well as the engineering measures on tunneling in complicated geotechnical situations. Investigations were carried out under natural conditions in the course of years, at the same time a cycle of the rock laboratory tests was performed. The pressure intensive manifestations laws operating deep down under the surface were found due to the investigation results. During the tunnel construction they allowed to realise new lining designs providing the rock mass stability, high rates of tunneling and the operation reliability of the underground construction. ZUSAMMENFASSUNG : Im Vortrag sind Ergebnisse einer komplexen Untersuchung der Erscheinungen des Bergdrucks, des Gesteinzustandes bei Spannung-Verformung sowie die ingenieurtechnischen Massnahmen zum Tunnelvortrieb unter äussert komplizierten geotechnischen Bedingungen gezeigt. Die Untersuchungen wurden unter Naturbedingungen jahrelang vorgenommen. Das schloss jedoch keinen Zyklus der Laborprüfungen des Gesteins aus. Nach den Ergebnissen der komplexen Untersuchungen sind die Gesetzmässigkeiten einer intensiven Druckerscheinung in den grossen Tiefen festgestellt werden. Sie ermöglichten u.a. während des Tunnelbaus eine neue Ummantelungskonstruktion zu realisieren die jeweilige Stabilität des Gesteins, hohe Schnelligkeit des Vortriebs und Sicherheit des unterirdisches Bauwerks im Betrieb absicherte. RESUME : L’exposé fait état des résultats des investigations complexes de la pression des roches, de l’état de contrainte et de déformation des massifs rocheux, ainsi que de la technique de percement du tunnel dans des conditions géotechniques fort compliquées. Les recherches s’échelonnant sur plusieurs années ont été menées dans des conditions naturelles, sans exclure, pour autant, tout un cycle d’essais des roches en laboratoire. Les résultats des recherches complexes ont permis d’établir les lois régissant les manifestations intensives de la pression en grande profondeur. Ces lois ont permis de trouver, au cours de la construction du tunnel, une nouvelle forme de blindage assurant la stabilité du massif rocheux, une vitesse de percement accrue et la fiabilité de fonctionnement de l’ouvrage souterrain.