Проектная марка бетона по прочности на сжатие М400 и соответствии со СНиП II-21–75 имеет характеристики: начальный модуль упругости Еδ =30 ГПа; расчетное сопротивление бетона осевому растяжению при расчете железобетонных изгибаемых элементов по образованию трещин RрII = 1,8 МПа; расчетное сопротивление осевому сжатию для предельного состояния второй группы RрII = 22,5 МПа; коэффициент Пуассона μ = 0,2.
Глубина заложения тоннеля от дневной поверхности до шелыги свода h, м. Длина блока по дуге окружности l1 м. Давление нагнетания Р (в кПа) распределено во всей длине блока равномерно. Определение предельного давления нагнетания за блок обделки производится с учетом воздействия соседних блоков и сжимающей нормальной силы.
Нагрузка от горного давления равна весу всей толщи грунта над тоннелем до уровни дневной поверхности с учетом существующих и будущих планировочных отметок (см. п. 4.35. СНиП II-Д.3–68, “Метрополитены. Нормы проектирования”) вследствие невозможности сводообразования из-за мелкого заложения тоннелей с унифицированной обделкой (расстояние от вершины свода давления до дневной поверхности или до контакта со слабыми породами менее высоты свода давления согласно п. 4.31).
Унифицированная сборная обделка рассчитана как бетонная, поскольку коэффициент армирования составляет менее 0,01.
В основе определения предельного давления нагнетания за унифицированную сборную обделку сплошного сечения для случая оперативного определения и идеально собранной обделки принят расчет плоского кривого бруса. Данные расчета с учетом корректировки, полученной при его проверке на физических моделях, и соответствия принятых предположений приведены к формуле
где р – предельное давление нагнетания раствора, кПа;
ρ – ολотность грунта, тьма;
h – глубина заложения тоннеля, м,
и представлены номограммой (см. рисунок) для случая, когда давление распределено по всей длине блока обделки равномерно.
38
На шкалах h и ρ номограммы отмечают соответствующие значения, взятые из рабочих чертежей. Остро отточенным карандашом под линейку соединяют отмеченные точки прямой линией. Точка пересечения линии со шкалой р дает искомый результат, который и считывается по шкале р с ошибкой до 10%. Начало отсчета всех шкал находится вверху номограммы, конец – внизу.
В условиях, когда в породах над выработкой имеет место сводообразование (см. п. 4.3.1 СНиП II-Д.З–68), то формулой (1) и номограммой можно пользоваться для определения предельного давления нагнетания раствора за сборную обделку, заменив h на h1 - высоту
Номограмма для определения предельного давления нагнетания раствора
за унифицированную обделку сплошного сечения по образованию трещин
для случая равномерного распределения давления по всей длине блока обделки
39
свода давления над верхней точкой выработки (см. СНиП II-Д.3 – 68).
Для определения предельного давления нагнетания раствора с учетом фактического состояния сборной железобетонной унифицированной обделки следует пользоваться формулой
где gв– вертикальная внешняя нагрузка;
l – длина пустоты за блоком;
εв, εн – эксцентриситет соответственно в верхнем и нижнем стыках блоков, за который нагнетают раствор;
α – расположение центра пустоты или инъектора;
Е – модуль деформации грунта.
Вертикальная внешняя нагрузка g (в кПа) при отсутствии сводообразования определяется по формуле
где g– гравитационная постоянная ≃ 10 м/с2,
а при наличии сводообразования h заменяется на h1, рассчитываемую по формуле п. 4.32 СНиП II-Д.3 – 68.
Расположение центра пустоты или инъектора обусловлено технологией нагнетания:
в центре блоков при первичном нагнетании α = 0 (кодированный масштаб – l);
в стыке блоков (в крестовинах) при уплотнительном и контрольном нагнетании α = 25,5° (кодированный масштаб +1).
Поскольку перед началом контрольного и уплотнительного нагнетаний наличие или длина пустоты l неизвестны, то расчет по формуле (2) осуществляется для наибольшего и наименьшего значений l и из двух значений р берется наименьшее.
Значения факторов в формулу (2) следует подставлять в кодированном масштабе в соответствии с формулой (4) и данными таблицы:
где хj - кодированное значение фактора;
– натуральное значение фактора;
Ij – интервал варьирования;
l – номер фактора.
Кодированные масштабы факторов, помещенные в таблице, находятся в интервале от – 1 до + 1 и охватывают, за исключением 1 и Е, практически всю область их возможных значений.
Если натуральное значение факторов εв, εн и Е расположено в области выше основного уровня, то в формулу (4) следует подставлять интервал варьирования, помещенный в числителе, если ниже, то в знаменателе.
40
|
Фактор хj |
Обозначение |
Уровни |
Интервал варьирования Ij |
|||
|
|
физическое |
кодированное |
верхний |
основной хjо |
нижний |
|
|
Вертикальная внешняя нагрузка, кПа ………… |
gв |
х1 |
150 |
90 |
30 |
60 |
|
Длина пустоты за блоком, доля длины ……… |
l |
х2 |
ѕ |
Ѕ |
ј |
ј |
|
Эксцентриситет в верхнем стыке блока, см ….. |
εв |
х3 |
+8 |
0 |
-6 |
8/6 |
|
Эксцентриситет в нижнем стыке блока, см …. |
εн |
х4 |
+8 |
0 |
-6 |
8/6 |
|
Расположение центра пустоты или инъектора, град. …………………… |
α |
х5 |
25,5 |
12,75 |
0 |
12,75 |
|
Модуль деформации грунта, мПа …………… |
Е |
х6 |
115 |
60 |
40 |
55/20 |
Приложение 15
Методика определения удельного водопоглощения
В местах обделки, согласованных с заказчиком, бурятся контрольные скважины диаметром 36 – 45 мм с заглублением в породу на 40 – 60 см. В скважину нагнетают воду под определенным давлением в течение 3 – 5 мин.
Удельное водопоглощение q (в л/мин) на 1 м скважины и на 1 м водяного столба определяется по формуле
где Q – полное фактическое водопоглощение скважины (расход воды), л/мин;
h – напор воды, при котором производилось испытание скважины, м;
l – глубина скважины при испытании, м.
При удельном водопоглощении меньше 0,01 л/мин нагнетание считается удовлетворительным.
41
Приложение 16
Строительство__________________________________________
Участок _______________________________________________
Журнал уплотнительного нагнетания за обделку
|
Дата |
Наименование сооружения |
Место установки инъектора |
Наименование и набухаемость глинопорошка |
Вид и марка цемента |
Количество |
Тип оборудования, давление, кПа |
Смена, бригада, выполнившая работу |
Подписи начальника смены и начальника участка |
Примечание |
||||
|
|
|
Номер кольца или пикета |
Номер блока (тюбинга) или трубки |
|
|
раствора, м3 |
глинопорошка, т |
цемента, т |
блоков или тюбингов, шт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е. Журнал заполняется начальником смены и хранится у начальника участка; счет блоков (тюбингов) в кольце ведется по часовой стрелке по ходу пикета, начиная от замкового; учет глинопорошка и цемента для уплотнительного нагнетания производится по накладным. |
42
Приложение 17
Строительство ____________________________________
Участок __________________________________________
Журнал первичного нагнетания цементно-песчаного раствора за обделку
|
Дата |
Наименование сооружения |
Место установки инъектора |
Вид и марка цемента |
Состав раствора |
Количество |
Тип оборудования, давление, кПа |
Смена, бригада, выполнившая работу |
Подписи начальника смены и начальника участка |
Примечание |
||
|
|
|
Номер кольца или пикета |
Номер блока (тюбинга) или трубки |
|
|
раствора за смену, м3 |
тюбингов или блоков, шт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Журнал заполняется начальником смены и храниться у начальника участка; счет блоков (тюбингов) в кольце ведется по часовой стрелке, начиная от замкового. |
43
Приложение 18
Строительство ____________________________________
Участок __________________________________________
Журнал контрольного нагнетания цемента за обделку
|
Дата |
Наименование сооружения |
Место установки инъектора |
Вид и марка цемента |
Количество |
Тип оборудования, давление, кПа |
Смена, бригада, выполнившая работу |
Подписи начальника смены и начальника участка |
Примечание |
|||
|
|
|
Номер кольца или пикета |
Номер блока (тюбинга) или трубки |
|
раствора, м3 |
цемента, т |
блоков или тюбингов, шт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Журнал заполняется начальником смены и храниться у начальника участка; счет блоков (тюбингов) в кольце ведется по часовой стрелке по ходу пикетажа, начиная от замкового; учет цемента для повторно-контрольного нагнетания производится по накладным. |
44
Приложение 19
Акт освидетельствования скрытых работ
по нагнетанию раствора за обделку,
выполненных в __________________________________________________________________
(наименование сооружения)
г. ______________________ “______”___________________________________ 19 г.
Комиссия в составе: представителей строительно-монтажной организации:
главного инженера строительства ____________________________________________
начальника участка ________________________________________________________
маркшейдера ______________________________________________________________
(фамилия, и. о.)
представителя технического надзора заказчика:
(фамилия, имя, отчество, должность)
произвела осмотр работ, выполненных ______________________________________________
(наименование
строительно-монтажных организаций)
и составила настоящий акт о нижеследующем:
1. К освидетельствованию и приемке работ предъявлены требования по первичному, контрольному нагнетанию _________________________________________________________
(ненужное зачеркнуть)
за сборную обделку от кольца № ___________________ до кольца № ____________________,
всего ______________________ колец _______________________________________________
За монолитную бетонную обделку от пикета _______________ до пикета ________________
на длине ________________________________ м. Всего ____________________ м.
Нагнетание производилось насосом типа ______________________________________
и закончилось при давлении ______________________________________ кПа по манометру.
Работу производила бригада т. _____________________________________________________
(фамилия, и., о., бригадира)
под надзором прораба т. __________________________________________________________
(фамилия, и., о., прораба)
2. Работы выполнены по проекту ____________________________________________
(наименование проектной
