- •2. Основная тоннельная терминология.
- •1. Определение тоннеля. Классификация тоннелей.
- •3. Общие представления о способах сооружения тоннелей.
- •8. Требования к внутреннему очертанию тоннельной обделки.
- •4. Преодоление высотных препятствий.
- •5. Преодоление контурных препятствий.
- •6. Преодоление водных препятствий.
- •7. Городские уличные пересечения.
- •9. Пример внутреннего очертания тоннельной обделки однопутного тоннеля при наличии бокового горного давления.
- •10. Пример внутреннего очертания тоннельной обделки однопутного тоннеля без бокового горного давления.
- •11. Пример внутреннего очертания тоннельной обделки двухпутного тоннеля при наличии бокового горного давления.
- •12. Пример внутреннего очертания тоннельной обделки двухпутного тоннеля без бокового горного давления.
- •13. Основные сведения о материалах для тоннельных обделок.
- •14. Конструктивные формы монолитных тоннельных обделок с обратным сводом.
- •15. Конструктивные формы монолитных тоннельных обделок без обратного свода.
- •16. Пример проектирования нижней (ниже у.Г.Р.) части тоннельной обделки однопутного тоннеля с одним водоотводным лотком.
- •17. Пример проектирования нижней (ниже у.Г.Р.) части тоннельной обделки однопутного тоннеля с двумя водоотводными лотками.
- •18. Пример проектирования нижней (ниже у.Г.Р.) части тоннельной обделки двухпутного тоннеля с одним водоотводным лотком.
- •19. Пример проектирования нижней (ниже у.Г.Р.) части тоннельной обделки двухпутного тоннеля с двумя водоотводными лотками.
- •20. Конструкция внутренней гидроизоляции: торкрет армированный (по сетке) и неармированный.
- •22. Конструкция внутренней гидроизоляции: металлоизоляция.
- •21. Конструкция внутренней гидроизоляции: оклеечная гидроизоляция.
- •23. Общие положения (в соответствии со сНиП 32-04-97).
- •24. Виды нагрузок и воздействий и их сочетания.
- •26. Нагрузки от собственного веса.
- •27. Нагрузки от гидростатического давления.
- •28. Понятие об упругом отпоре породы при совместной работе обделки и окружающего её грунтового массива.
- •29. Основные положения расчёта тоннельных обделок.
- •30. Расчётная схема метода Метрогипротранса (метод сил).
- •31. Расчётная схема по методу перемещений.
- •32. Проверка прочности бетонных обделок.
- •33. Общие представления о горном способе работ по сооружению тоннелей. Особенности работ по проходке тоннелей и способы по преодолению сложностей подземных условий работ.
- •34. Примеры разработки сечения выработки за один приём и по частям. Понятие об опережающих выработках и их назначение.
- •35. Принципиальная схема сооружения тоннеля способом сплошного сечения.
- •36. Принципиальная схема сооружения тоннеля способом нижнего уступа (параллельная схема работ с бетонированием обделки за один приём).
- •37. Принципиальная схема сооружения тоннеля способом нижнего уступа (последовательная схема работ с бетонированием обделки за один приём).
- •38. Принципиальная схема сооружения тоннеля способом нижнего уступа (параллельная схема работ с бетонированием обделки за два приёма).
- •39. Принципиальная схема сооружения тоннеля способом нижнего уступа (последовательная схема работ с бетонированием обделки за два приёма).
- •40. Ручная и механизированная разработка грунта. Общие понятия о разработке грунта в забое буровзрывным способом.
- •42. Погрузка породы в забое и её транспортировка из тоннеля.
- •41. Временная крепь и её назначение. Стальная арочная крепь. Анкерная крепь.
- •43. Породопогрузочные машины, принцип действия и условия применения.
- •44. Транспорт в подземных выработках, его задачи, виды и организация движения.
- •45. Схемы организации работ по бетонированию обделок.
- •46. Машины, механизмы и оборудование для бетонирования тоннельных обделок.
- •47. Нагнетание растворов за тоннельную обделку.
- •48. Схема комплексной механизации работ по сооружению тоннеля на момент разработки породы.
- •49. Схема комплексной механизации работ по сооружению тоннеля на момент погрузки породы.
- •50. Схема комплексной механизации работ по сооружению тоннеля при разработке породы комбайном.
24. Виды нагрузок и воздействий и их сочетания.
Нагрузки, действующие на тоннельные обделки, подразделяются по СНиПу на постоянные, временные и особые.
К постоянным нагрузкам относятся давление грунтов, собственный вес конструкции, гидростатическое давление, воздействие от предварительно напряжения обделки и давление от зданий и сооружений, расположенных над тоннелем или в пределах призмы обрушения.
Временные нагрузки включают воздействие на конструкцию транспорта, движущегося в тоннеле и на поверхности, воздействия колебаний температуры, ползучести и усадки бетона и морозного пучения, а также воздействия, возникающие в период строительства: давление раствора, нагнетаемого за обделку, давление щитовых домкратов, вес оборудования и материалов, закреплённых на обделке.
Особые нагрузки возникают при сейсмических и других подобных им явлениях. Конструкции подземных сооружений рассчитывают на наиболее невыгодные (основные и особые) сочетания нагрузок и воздействий.
Основные сочетания включают: собственный вес конструкции, горное и гидростатическое давление, длительно действующие временные нагрузки и факторы, кратковременные нагрузки от наземного и внутритуннельного транспорта, а также воздействия, возникающие в процессе сооружения тоннеля.
Особые сочетания состоят из постоянных нагрузок, наиболее вероятных временных и одной из особых (сейсмической или другой) нагрузок или воздействий.
Вес железнодорожного подвижного состава в устойчивых грунтах передается непосредственно на грунт, а при наличии обратного свода – через него. В обоих случаях воздействие подвижного состава в малой степени влияет на усилие в верхней, наиболее напряженной части обделки.
Нормативные строительные нагрузки принимают в соответствии с конкретными характеристиками используемого при сооружении тоннеля оборудовании.
Расчетные нагрузки получают умножением нормативных нагрузок на коэффициенты перегрузки n, значение которых принимается с учетом характера влияния данной обделки (нагрузки) на работу конструкции.
25. Нагрузки от горного давления. Горным давлением называют силовое воздействие грунтов на крепь подземной выработки. В ненарушенном массиве грунты сжаты действием собственного веса вышележащих пластов. При обнажении частей горного массива в выработках грунт получает возможность деформироваться в освобождённое пространство. При этом происходит перераспределение внутренних усилий в пластах, и, если вблизи обнажённой поверхности возникают напряжения, превосходящие предел прочности грунта, то он разрушается, падая в выработку. Если смещениям грунта в сторону выработки препятствует крепь, то на неё передаётся горное давление – главная нагрузка, на которую работает временная крепь и постоянная обделка тоннеля.
Горное давление зависит от свойств грунтов, окружающих выработку, условий их залегания, мощности и разнообразия пластов и т. д.
Аналитический учёт всех факторов представляется затруднительным. Поэтому в гипотезах и теории горного давления учитывают лишь главные факторы – свойства грунта, окружающего тоннельную конструкцию и глубину заложения выработки.
В отечественной инженерной практике для аналитического определения горного давления широко используется гипотеза проф. М. М. Протодъяконова. Он, изучая поведение грунтов в подземных выработках и на моделях, установил, что при раскрытии выработки часть грунта в её кровле и боках обрушивается в освобождённое пространство, а оставшаяся часть в виде естественного разгружающегося свода сохраняет состояние равновесия, воспринимая нагрузку от собственного веса и веса вышележащих грунтов. Автор гипотезы принял, что все грунты являются телами до известной степени несвязными, обладающими свойствами сыпучих тел. В основу гипотезы заложена независимость горного давления от глубины заложения выработки и её прямая зависимость от свойств грунта, а также ширины выработки.
Определение величины пролёта свода обрушения:
L = B + 2*h*tg(45° - φ*/2)
где к – значение кажущегося угла внутреннего трения грунтового массива в пределах сечения тоннельной обделки. Определение высоты свода обрушения: h1 = L/ (2*f)
Возможность применения формулы ограничена условием: толщина слоя устойчивых грунтов над выработкой не менее чем в 2 раза должна превышать высоту свода давления (обрушения) Н≥2h1. Если это условие не выполняется, то необходимо учитывать давление от полного веса грунта, залегающего над выработкой.
Нормативное горное давление – вертикальное и горизонтальное – определяется по формулам:
Определим расчётные значения горного давления: qрасч = qн*η ; рр в= рн в*η