Когда после восстановления устойчивости сооружения были закончены расчеты вероятного давления на обделку тоннеля, были сделаны попытки установить причину разрушений в этой части тоннеля и определить условия, вызвавшие медленную, но затем все ускоряющуюся осадку обделки и подъем уровня железнодорожного пути. Отбор проб грунта и их испытание велись с максимальной интенсивностью, какая только была возможна при восстановительных работах. Среднее сопротивление сдвигу всех образцов грунта, взятых ниже уровня пути в зоне нарушения пластов грунта, за исключением твердого ненарушенного материала, равнялось 0,215 кг/см2, а среднее из десяти самых низких значений — 0,116 кг/см2. Если принять, что вес материалов пути выше уровня фундаментов приблизительно компенсирует невертикальноеи» равнодействующей усилий на фундамент, то приблизительное значение давления, при котором должно наступить разрушение глины под фундаментами, будет в шесть раз больше сопротивления сдвигу, т. е. 0,215X6, или 1,29 кг! см2. Считая эффективную ширину фундамента равной 1,22 м, находим, что несущая способность фундамента равна 1,22X100X1,29=15500 = — 15,50 т/пог. м. Вес обделки тоннеля в сумме с весом грунта между вертикальными касательными к обделке равен 475. т/пог. м. Таким образом, усилие сдвига, которое должен выдерживать грунт. на этих границах, равняется 475—2X15,50=444 т/пог. м. Если предположить, что сопротивление сдвигу грунта над тоннелем такое же, как и измеренное в грунте позади боковых стенок тоннеля, т. е. 0,84 кг/см2, то толщина пласта, требующаяся для значение очень близко к расстоянию от поверхности земли до пяты свода тоннеля. Приведенный расчет рассматривался как приближенный, основанный на ряде допущений. Все же он показывает, что боковые стенки в зоне разрушения укреплены слабо. Результаты испытаний грунта позволяют объяснить аварию тоннеля; они показывают, что разрушение наступило в результате по — . степенного размягчения и ослабления глины, вызванного просачиванием воды через трещины в глине и насыщением грунта под путевым балластом.

Вибрационный эффект, создаваемый проходом поездов, мог усугубить положение. При обсуждении метода, которым следует воспользоваться при реконструкции, первоначально намечали сделать новую кирпичную обделку на слабом участке, но так как длина подлежащего реконструкции участка все росла, нужно было искать более быстрый способ. Решено было использовать чугунные сегменты с внутренним диаметром в 7,92 м, опирающиеся на специальные литые опоры, установленные на новом железобетонном лотке. Главное преимущество этого способа заключается в том, что при этом потребовалось бы вырезать гораздо меньше кирпичной кладки, в особенности в шелыге свода тоннеля, и полная прочность сооружения была бы получена, как только затвердеет цементное заполнение позади сегментов. Короче говоря, этот способ считался и более быстрым и более надежным. Окончательно принятая конструкция изображена на рис. 81, а процесс монтажа сегментов на рис. 82. Существующая обделка на всем дефектном участке состояла из семислойной кирпичной кладки; обнаружилось, что только первые два, а местами три кольцевых слоя были связаны раствором.

Само внутреннее кольцо было плохого качества, и были признаки того, что имеются, вероятно, пустоты во внешних кольцах, а возможно и между наружным кольцом и грунтом. Для удаления кирпичной кладки в этих условиях понадобилась бы установка мощных креплений; такая работа потребовала бы много времени и была бы, кроме того, опасна. Поэтому было решено укрепить кирпичную кладку, заполнив пустоты цементным раствором (рис. 83). На длине в 221 м было затрачено 655 т портландцемента, в среднем по 3 т/пог. м.