Страница 3: СНиП II-44-78. . Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования Глава 44. Тоннели железнодорожные и автодорожные (45019)

ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ, ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ

4.30. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях следует проектировать в соответствии с главой СНиП по проектированию железных дорог колеи 1520 мм; конструкцию дорожной одежды и поперечный профиль проезжей части в автодорожных тоннелях — в соответствии с главой СНиП по проектированию автомобильных дорог и согласно требованиям настоящей главы.

4.31. Начало (конец) участка бесстыкового пути в тоннелях длиной более 300 м надлежит располагать внутри тоннеля на расстоянии 10 — 15 м от порталов.

Расположение стыков рельсовых плетей в пределах тоннеля длиной 300 м и менее не допускается.

4.32. В железнодорожных тоннелях необходимо устанавливать постоянные реперы, заделываемые в обделку стен через каждые 20 м на прямых и 10 м на кривых участках пути, а также путевые и сигнальные знаки, номера колец и указатели проходов к нишам и камерам, кнопкам заградительной сигнализации и телефонам.

На прямых участках однопутных тоннелей реперы следует располагать с правой (по счету километров) стороны пути, а на кривых участках — со стороны наружного рельса. В двухпутных тоннелях установку реперов необходимо предусматривать по обеим сторонам пути.

К стене тоннеля у каждого репера должна прикрепляться марка, на которой следует указывать номер репера, расстояние от него до внутренней грани ближней рельса и возвышение над его головкой.

На каждом портале железнодорожных и автодорожных тоннелей надлежит устанавливать репер для нивелирования III класса.

4.33. Проезжую часть автодорожных тоннелей следует проектировать с цементобетонным (монолитным или сборным) или асфальтобетонным осветленным покрытием с шероховатой поверхностью.

Коэффициент сцепления шин автомобилей с поверхностью покрытия проезжей части необходимо обеспечивать в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию автомобильных дорог, установленными для опасных условий движения.

Разметку проезжей части следует предусматривать из износоустойчивого материала.

4.34. На подходах к автодорожным тоннелям должны устанавливаться постоянные дорожные знаки, регламентирующие режим движения транспортных средств.

5. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ, ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЯ

5.1. Нагрузки и воздействия на тоннельную обделку следует определять в зависимости от глубины заложения и размеров выработки, климатических, инженерно-геологических, гидрогеологических и сейсмических условий строительства, конструкции обделки, способов производства работ, наличия и расположения соседних выработок, а также от вида транспортных средств.

5.2. Конструкцию обделки следует рассчитывать с учетом возможных для отдельных элементов или всего сооружения в целом неблагоприятных сочетаний нагрузок и воздействий, которые могут действовать одновременно при строительстве или эксплуатации тоннеля.

При этом следует рассматривать:

основные сочетания, состоящие из постоянных нагрузок и воздействий (собственный вес обделки, вертикальное и горизонтальное горное давление, внешнее гидростатическое давление, воздействие предварительного напряжения), длительно действующих временных нагрузок и факторов (воздействия колебаний температуры, ползучести и усадки бетона, морозного пучения грунта и т.д.), кратковременных нагрузок (от наземного и внутритоннельного транспорта и др.), а также воздействий, возникающих в процессе сооружения тоннеля (давление от щитовых домкратов, от нагнетания раствора за обделку, от веса оборудования. материалов и т.п.);

особые сочетания, состоящие из постоянных нагрузок и воздействий, наиболее вероятных временных и одной из особых (сейсмической или др.) нагрузок или воздействий.

5.3. Порталы следует рассчитывать на давление грунта, собственный вес конструкции, морозное пучение и сейсмические воздействия.

ПОСТОЯННЫЕ НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

5.4. Величину горного давления следует устанавливать в соответствии с указаниями настоящей главы с учетом данных экспериментальных исследований, а также опыта строительства тоннелей в аналогичных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях. При этом для тоннелей или их отдельных участков, сооружаемых в сложных инженерно-геологических условиях, необходимо проводить натурные исследования в разведочных, подготовительных или основных выработках.

5.5. Величину горного давления в трещиноватых скальных грунтах при наличии в массиве трещин, расположенных в двух плоскостях и более, со средним расстояние между трещинами bт > 0,04В и коэффициенте крепости грунта f > 4+0,005Н следует принимать от веса грунта в объеме вывалов из свода (кровли) и стен выработки.

Нормативное горное давление от вывалов надлежит определять по формулам, приведенным в табл. 4.

Таблица 4

Здесь в — величина пролета (или диаметр) выработки, м;

f — коэффициент крепости грунта, характеризующий горный массив и принимаемый на основании опытных данных, а при их отсутствия — по приложению к настоящей главе с учетом структуры и трещиноватости грунтового массива и способов сооружения тоннеля;

Н — глубина заложения выработки, м;

h — высота (или диаметр) выработки, м;

?? — объемный вес грунта, тс/м2, определяемый по данным исследований.

Для массивов с одной системой трещин величину нормативного горного давления, приведенную в табл. 4, необходимо умножать на понижающий коэффициент К, принимаемый в зависимости от угла ??, составляемого осью тоннеля с направлением простирания системы трещин:

при ?? ?? 45° — 0,7;

при 45° < ?? ?? 90° — 0,4.

Вертикальное горное давление следует принимать равномерно распределенным по площадке шириной 0,25В, размещаемой в наиболее невыгодном положении, а горизонтальное — равномерно распределенным по всей высоте выработки.

5.6. Величину горного давления в слабоустойчивых трещиноватых скальных грунтах при среднем расстоянии между трещинами массива bт ?? 0,04 В в или при коэффициенте крепости f ?? 4+0,005 Н, а также в крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтах следует принимать от веса грунта, заключенного в пространстве, ограниченном контуром свода и плоскостями обрушения.

Величину, м, пролета L и высоту h1 свода обрушения над верхней точкой выработки (рис. 2) следует определять по формулам:

где ??к — значение кажущегося угла внутреннего трения грунтового массива в пределах сечения тоннельной обделки, град., принимаемое по опытным данным или по приложению к настоящей главе.

Примечания: 1. Если расстояние от вершины свода обрушения до контакта с толщей более слабых грунтов меньше высоты свода, то для расчета горного давления надлежит принимать коэффициент крепости более слабых грунтов.

2. При заложении тоннелей в глинистых грунтах с притоком подземных вод в выработку величину нормативной вертикальной нагрузки следует увеличивать на 30%.

Рис. 2. Схема свода обрушения

5.7. Нагрузку от нормативного горного давления на тоннельную обделку в случае сводообразования следует принимать равномерно распределенной по пролету (диаметру) и высоте выработки. При этом нормативное горное давление вертикальное qп и горизонтальное рп, тс/м2, следует определять по формулам:

qп = Kð ?? h1; рп = ?? (Kð h1 + 0,5 h)tg2??(45?? ??к/2).

где Kð — коэффициент условий работы грунтового массива, принимаемый для тоннелей, заложенных в слабоустойчивых трещиноватых скальных грунтах (при среднем расстоянии между трещинами bт ?? 0,04В или при коэффициенте крепости f ?? 4+0,005 Н) и в глинистых грунтах, — по табл. 5, в остальных случаях — равным 1.

В грунтах с наклонными напластованиями следует учитывать отклонение направления действия нагрузки от вертикали, если это приводит к более невыгодным условиям в расчетном сечении обделки.

5.8. Величину горного давления в неустойчивых грунтах, в которых сводообразование невозможно, а также в группах, указанных в п. 5.6, при расстоянии от вершины свода обрушения до земной поверхности или до контакта со слабыми неустойчивыми грунтами менее высоты свода обрушения следует принимать от веса всей толщи грунта над тоннелем.

Нормативное горное давление вертикальное qп и горизонтальное рп, тс/м2 в этом случае надлежит определять по формулам:

где ??i — объемный вес грунтов соответствующих слоев напластований, тс/м2;

Hi ?? толщина слоев напластований над выработкой, м;

п — число слоев напластований.

Таблица 5

5.9. Величину горного давления на обделки параллельных близко расположенных тоннелей следует определять в зависимости от размеров каждой выработки, целика между ними и физико-механических свойств грунта:

при условии возможности образования над каждой выработкой самостоятельного свода обрушения — для каждой выработки в отдельности;

в остальных случаях — как для выработки, пролет которой равен сумме пролетов обеих выработок и ширины целика между ними.

5.10. Гидростатическое давление следует учитывать при расчете конструкций тоннеля или его части, расположенных ниже уровня подземных вод. При этом уровень воды следует принимать наинизший в процессе строительства или наивысший, который установится после окончания строительства.

5.11. Нормативную величину горного давления на обделку тоннелей, заложенных в водонасыщенных грунтах, содержащих свободную воду, следует принимать в виде совместного действия гидростатического напора воды и давления грунта во взвешенном состоянии. Нормативный объемный вес взвешенного в воде грунта ??взв, тс/м3, следует определять по формуле

где ??s ?? нормативный объемный вес грунта, определяемый по данным лабораторных исследований, тс/м3;

?? — объемный вес воды, принимаемый равным 1 тс/м3;

?? — значение коэффициента пористости грунта, определяемое по опытным данным.

5.12. Величину горного давления на обделку тоннелей, расположенных в неустойчивых водонасыщенных илистых грунтах или плывунных песках, следует принимать по закону давления жидкостей.

5.13. Нормативную величину горного давления на обделку реконструируемых тоннелей (с заменой существующих обделок) для случаев образования отдельных вывалов и сводообразования необходимо увеличивать в 1,3 раза.

5.14. Нормативную вертикальную нагрузку от собственного веса конструкции надлежит вычислять по проектным размерам конструкции и объемным весам материалов.

5.15. Коэффициенты перегрузок в виде множителей к величинам постоянных нагрузок и воздействий всех сочетаний при расчетах тоннельных обделок на прочность и устойчивость (первая группа предельных состояний) следует принимать согласно табл. 6; при расчетах по второй группе предельных состояний коэффициент перегрузки следует принимать равным 1.

Таблица 6