26. Нагрузки от собственного веса.

Нагрузка от собственного веса определяется по проектным размерам конструкции и объёмному весу материала.

, где - вес 1 п.м. свода обделки,- пролет свода

q^н = (2,4*4,224)/10,4 = 0,975 тс/м².

q^расч = q^н*n_q = 0,975*1,2 = 1,17 тс/м².

27. Нагрузки от гидростатического давления.

Расчёт на гидростатическое давление выполняют, когда обделка тоннеля надёжно герметизирована. Удельный вес грунта определяют с учётом его взвешенности в воде. γ_взв=(γ₀-1)/(1+ε), где ε-коэффициент пористости.

Гидростатическое давление следует учитывать при расчете конструкций тоннеля или его части, расположенных ниже уровня подземных вод. q^н = γ_w*h_w;

q^н_в = 1*(2,85) = 2,85 тс/м²; q^н_н= 1*(13) = 13 тс/м²;

q^расч_в = q^н_в*η =2,85*1,1=3,135 тс/м² q^расч _н= q^н_н*η =13*1,1 = 14,3 тс/м²

28. Понятие об упругом отпоре породы при совместной работе обделки и окружающего её грунтового массива.

Под действием внешних активных нагрузок тоннельная обделка деформируется, изменяя своё положение относительно контура выработки. На той части контура, где перемещения обделки происходят в сторону выработки, обделка деформируется свободно, не взаимодействуя с грунтом. Эта часть контура носит название безотпорного участка и характеризуется возникновением значительных изгибающих моментов. На остальной части контура тоннельная обделка смещается в сторону грунта, вызывая с его стороны сопротивление – упругий отпор, ограничивающий деформации конструкции и возникающие в ней изгибающие моменты.

В обделках замкнутого очертания стены жестко связаны концами обратного свода, покоящегося на упругом основании. В этом случае упругую среду заменяют упругими опорами на всем контуре взаимодействия обделки с грунтом.

29. Основные положения расчёта тоннельных обделок.

Расчет тоннельных обделок выполняется по методу заданных нагрузок с учетом гипотезы Фаусса-Ванклера местных деформаций.

Под действием внешних активных нагрузок, тоннельная обделка деформируется, изменяя свое положение относительно контура выработки.

На той части контура, где перемещения обделки происходит в сторону выработки, обделка деформируется свободно, не взаимодействуя с грунтом. Эта часть контура носит название безотпорного участка и характеризуется возникновением значительных изгибающих моментов. На остальной части контура тоннельная обделка смещается в сторону грунта, вызывая с его стороны сопротивление – упругий отпор, ограничивающий деформации конструкции и возникающие в ней изгибающие моменты.

Согласно гипотезе Фаусса - Ванклера напряжения и местные деформации связаны прямой пропорциональностью:

=k*U

где k- коэффициент упругого отпора грунта (коэффициент Постели), кН/м³

Согласно этой гипотезе нагрузка вызывает осадки поверхности лишь в точке ее приложения (местные деформации). В действительности же при рассмотрении среды как линейно-деформируемой нагрузка, приложенная на любой площадке, вызывает осадку всей поверхности упругого массива (общие деформации).

Коэффициент упругого отпора не является физико-механической характеристикой грунта, т.к. зависит не только от его свойств, но и от целого ряда трудно учитываемых факторов (форм и размеров площади основания, интенсивности нагрузки, условий залегания грунтов, жесткости конструкции).