ВСН 126-90 сторінка 12 з 18

Крепление выработок набрызг-бетоном и анкерами при строительстве транспортных тоннелей и метрополитенов

Отрывая образцы домкратом с использованием опорного приспособления, определяют величину сцепления с учетом особенностей данной поверхности (шероховатости, микротрещиноватости и т. п.). Для более разносторонней оценки величины сцепления производят серию контрольных покрытий набрызгбетоном не на поверхности выработки, а на специально подобранных монолитных блоках породы.

Описанная методика позволяет определить сцепление в любом возрасте набрызгбетона, начиная с нескольких часов после нанесения.

Рис. 1. Приспособление для определения сцепления набрызгбетона:

а—опорное приспособление; б— рамка

Уменьшить трудоемкость испытаний на сцепление в натурных условиях помогает прибор, разработанный в Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта. Прибор состоит из двух колец— наружного и внутреннего (см рис. 2). Вставленные одно в другое кольца постепенно вдавливают вращением и слой свежеуложенного набрызгбетона и оставляют в нем до полного схватывания материала. Диаметр внутреннего кольца 100 —150 мм, сцепление определяют путем отрыва внутреннего кольца гидродомкратом, опирающимся на внешнее кольцо.

Вследствие большого сцепления набрызгбетона с внутренним кольцом, имеющим спиральную нарезку, отрыв происходит но контакту с породой.

Рис. 2. Прибор для определения сцепления набрызгбетона с грунтовой поверхностью:

1—опорный столик: 2—захват; 3—внутреннее кольцо; 4—штифт; 5—уплотняющая шайба;

6—фиксирующее кольцо; 7—наружное кольцо

Рис. 3. Прибор для определения сцепления набрызгбетона со слабой породой:

1—динамометр; 2— тяги; 3—набрызгбетон; 4— порода; 5—фиксирующие винты

При использовании прибора НИИСПа Госстроя УССР (см. рис. 3) для определения сцепления набрызгбетона со слабыми породами производят отбор образцов породы при помощи компрессионных колец для испытания грунтов, вдавливаемых в породу. Компрессионные кольца с отобранными образцами породы закрывают крышками и помещают в специальный прибор так, чтобы они открытой лицевой стороной были прижаты по контуру к отверстиям в панели прибора. Затем на панель с образцами наносят набрызгбетон и после схватывания динамометром определяют усилие отрыва породы от набрызгбетона. Во всех случаях следует испытывать не менее трех образцов-близнецов одного возраста, а сами испытания проводить непосредственно на месте производства работ.

Приложение 9

Обязательное

ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА (извлечение из СНиП 2.03.01—84)

Таблица 1

Расчетное сопротивление бетона для предельных

состояния первой группы R_b, и R_bt, МПа,

при классе бетона по прочности на сжатие

Вид сопротивления

Бетон

В25

В30

В35

В40

В45

Сжатие осевое (призменная прочность) R_b

Тяжелый и мелкозернистый

14,5

17,0

19,5

22,0

25,0

Легкий

14,5

17,0

19,5

22,0

—

Растяжение осевое R_bt

Тяжелый

1,05

1,20

1,30

1,40

1,45

Мелкозернистый групп:

A (М_к > 2)

1,05

1,20

1,30

1,40

—

Б (М_к £ 2)

0,90

1,00

—

Легкий при

мелком заполнителе: плотном

1,05

1,20

1,30

1,40

—

пористом

0,90

1,00

1,10

1,20

—

Таблица 2

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний

второй группы R_b_,_ser и R_bt,ser , МПа,

при классе бетона по прочности на сжатие

Вид сопротивления

Бетон

В25

B30

В35

В40

В45

Сжатие осевое (призменная прочность) R_b,ser

Тяжелый мелкозернистый

18,5

22,0

25,5

29,0

32,0

Легкий

18,5

22,0

25,5

29,0

—

Растяжение

Тяжелый

1,60

1,80

1,95

2,10

2,20

осевое

R_bt.ser

Мелкозернистый групп:

A (М_к > 2)

1,60

1,80

1,95

2,10

—

Б (М_к £ 2)

1,35

1,50

—

Легкий при мелком заполнителе: плотном

1,60

1,80

1,95

2,10

—

пористом

1,35

1,50

1,65

1,80

—

Таблица 3

Начальные модули упругости бетона при сжатии и растяжении, МПа,

при классе бетона по прочности на сжатие

Бетон

В25

B30

B35

В40

В45

Тяжелый естественного твердения

30,0

32,5

34,5

36,0

37,5

Мелкозернистый естественного твердения групп:

A (М_к > 2)

24,0

26,0

27,5

28,5

—

Б (М_к £ 2)

21,5

23,0

—

Легкий поризованный марки по средней плотности Д:

1600

16,5

17,5

18,0

—

1800

18,5

19,5

29,5

21,0

—

2000

21,0

22,0

23,0

23,5

—

Приложение 10

Справочное

СВЕДЕНИЯ ОБ АЛГОРИТМАХ И ПРОГРАММАХ РАСЧЕТА КРЕПИ ТОННЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК №

пп

Название программы

Авторы алгоритма и программы

Язык программирования

Тип

ЭВМ

Краткая характеристика программы

Организация—держатель программы

Расчет обделок не кругового поперечного сечения

Н. Н. Фотиева

В. Л. Кипенев

А. А. Ланда

ФОРТРАН

ЕС

Определение напряженного состояния монолитных обделок некругового очертания. Расчет основан на решении плоской контактной задачи о равновесии кольца в упругой среде

Ленметрогипротранс

Расчет многослойных и комбинированных обделок кругового очертания

Н. С. Булычев

Е. Е. Левин

А. А. Ланда

ФОРТРАН

ЕС

Расчет сборной или монолитной трехслойной обделки кругового очертания методами теории упругости

То же

Крепь

Б. 3. Амусин

Н. С. Булычев

Н. А. Романова

ФОРТРАН

ЕС

Расчет обделки подземной выработки некругового очертания замкнутой, незамкнутой монолитной, шарнирной или сборной при условии сцепления или проскальзывания по контакту и с возможной потерей устойчивости. Расчет проводится по методу начальных параметров

”

Комбинированная крепь

Д. И. Колин

Л. Н. Колина

АЛГОЛ-60

ЕС

Определение оптимальных параметров комбинированной крепи из анкеров и набрызгбетона по критериям минимума себестоимости и трудовых затрат при возведении крепи

ЦНИИС

“Недра”

Б. 3. Амусин

К. А. Ардашев

Ю. М. Васинский

ФОРТРАН

ЕС

Автоматизация системы проектирования капитальных горных выработок позволяет выбрать параметры крепи по заданным габаритам, данным геологических изысканий и т. п.

ВНИМИ

“Сейсм”

Н. Н. Фотиева

И. Я. Дорман

С. Ю. Хазанов

С. А. Абдрафикова

ФОРТРАН

ЕС

Расчет круговых обделок глубокого заложения на сейсмические воздействия

ЦНИИС

Расчет круговых обделок

И. Е. Левин

ФОРТРАН

ЕС

Расчет круговых обделок мелкого заложения на сейсмические воздействия

Ленметрогипротранс

Анкер

Л. Л. Старчевская

ФОРТРАН

ЕС

Определение напряженно-деформированного состояния и устойчивости выработки, подкрепленной анкерами

То же

RAK

В. В. Чеботаев

ПЛ-1

ЕС

Расчет арочной крепи. Определение шага арок в зависимости от горно-технических условий. Определение эпюры моментов, нормальных сил и реакции от единичный нагрузок

ГТМ

Нелинейный расчет обделки

В. А. Гарбер

ФОРТРАН

ЕС

То же с учетом нелинейности физико-механических свойств грунта, материала обделки, диаграммы деформирования

ЦНИИС

Расчет крепи

Л. Б. Кучумова

АП

Расчет анкер-набрызгбетонной крепи подземных гидротехнических сооружений в породах с коэффициентом крепости больше 4

ЦНИИС

“Спринт”

Н. Н. Шапошников В. Б. Бабаев

Г. В. Полторак

Е. Г. Перушев

ПЛ-1, ФОРТРАН, АССЕМБЛЕР

ЕС

Система пространственного расчета конструкции и материалов, находящихся под воздействием статических и динамических нагрузок. Алгоритм расчета основан на методике конечных элементов (МКЭ)

МИИТ

STATUS

Т. Л. Бердзенешвили О. К. Постольская

ФОРТРАН

ЕС

Программный комплекс для статического расчета по МКЭ плоских и пространственных систем с анизотропными и нелинейными характеристиками

МИСИ

FAK-1

Н. Н. Фотиева

ФОРТРАН

ЕС

Расчет напряженного состояния замкнутой некруговой обделки с учетом места установки и сейсмических воздействий

ТПИ

“Анкер-контакт”

Д. И. Колин

Л. Н. Колина

АЛГОЛ-60

ЕС

Определение усилий, возникающих в анкерах в процессе взаимодействия их с грунтом, с учетом влияния их друг на друга, времени и места установки, ползучести грунта

ЦНИИС

FOK-4

Н. Н. Фотиева

А. Н. Козлов

ФОРТРАН

ЕС

Расчет набрызгбетонной крепи на действие собственного веса пород

ТПИ

Приложение11

Обязательное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО КОЭФФИЦИЕНТА КРЕПОСТИ f_к_p_._p, СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТОВ НАБРЫЗГБЕТОННЫХ И АНКЕРНЫХ КРЕПЕЙ Коэффициент крепости f_кр.р (коэффициент крепости “в массиве”) определяют по формуле

f_кр.р = a · f_кр,

где f_кр — нормативный коэффициент крепости пород (коэффициент крепости по М. М. Протодьяконову) “в куске”; а — коэффициент, учитывающий трещиноватость массива и обеспечивающий переход от коэффициента крепости “в куске” к коэффициенту крепости “в массиве” (табл. 1).

Коэффициент крепости “в куске” определяют по формуле:

f_кр = g · R_c

где R_с—временное сопротивление образца грунта в водонасыщенном состоянии, МПа; g—постоянная сводообразования, равная 0,1 МПа^-1.

Таблица 1